Startups setzen auf batterieloses IoT

Eine wachsende Zahl von Start-ups zur Energiegewinnung konzentriert sich hauptsächlich darauf, Energie für eine Vielzahl von . bereitzustellen IoT-Sensoren gibt es heute.

Es gibt immer mehr neue Unternehmen, die kleine Mengen Energie aus Umweltquellen gewinnen wollen. Diese Generation von Energy-Harvesting-Startups konzentriert sich hauptsächlich darauf, Strom für die Vielzahl von IoT-Sensoren zu liefern, die es heute gibt.

Die Vision von drahtloser Energie ist kein neues Konzept – sie ist nur um Größenordnungen weniger ehrgeizig in Bezug auf die benötigte Energiemenge. Die Idee, elektrische Energie durch die Luft zu übertragen, entstand Ende der 1890er Jahre von dem berühmten und in Schwierigkeiten geratenen Erfinder Nikola Tesla.

Tesla war daran interessiert, elektrische Energie über Distanzen durch die Luft zu übertragen. Die frühen Experimente des Erfinders in Colorado Springs im Jahr 1899 betrafen einen Magnifying Transmitter, eine elektrische Spule mit einem Durchmesser von 52 Fuß, die 130 Fuß lange Blitzbögen in die Luft schickte.

Um die Jahrhundertwende baute der serbische Ingenieur den Wardenclyffe Tower in Shoreham, New York. Ursprünglich für die Übertragung von Telegrafennachrichten über den Atlantik konstruiert, plante Tesla, den Umfang von Wardenclyffe zu erweitern, um das allererste drahtlose Stromübertragungssystem zu entwickeln. Als er die nötigen Mittel für die Umbauarbeiten am Turm aus dem vergoldeten Alter nicht aufbringen konnte uber -Banker und Projektunterstützer, J.P. Morgan, Tesla verließ Wardenclyffe 1906.

Tesla hatte ehrgeizig geplant, ein World Power System zu entwickeln, das kostenlosen Strom in die ganze Welt übertragen sollte. Das ist natürlich nie passiert!

Der Long Island Tower sollte die Anfangsphase des Systems sein, aber das Wardenclyffe-Projekt scheiterte an der ersten Hürde. Das Gebäude wurde 1917 wegen Schrott abgerissen.

Die drahtlose Energieübertragung blieb für den Rest des 20. Jahrhunderts eine Science-Fiction-Fantasie. Ungefähr 115 Jahre, nachdem Tesla das Konzept zum ersten Mal vorgestellt hatte, sind Unternehmen zur drahtlosen Energiegewinnung erneut in den Fokus gerückt, als Mechanismen, um winzige Strommengen über sehr kurze Distanzen an spezialisierte Industrieaufgaben und Verbrauchergeräte zu senden.

Im Vergleich zu Teslas ursprünglichem gescheiterten Traum bieten die meisten der neuen Firmen kümmerliche Ideen zur drahtlosen Energiegewinnung aus der Umgebung an. Der Großteil der heutigen Energy-Harvesting-Unternehmen – abgesehen von Emrod in Neuseeland – konzentriert sich darauf, kleine Strommengen aus Funkwellen, Wi-Fi, Ultraschall oder anderen Umgebungsquellen abzufangen.

Batterielose Startups

Everactive Inc ist derzeit der Platzhirsch in der Energy-Harvesting-Parade, dank des kürzlich abgeschlossenen Abschlusses einer Serie-C-Venture-Finanzierungsrunde von über 50 Millionen US-Dollar. Diese Runde wurde durch strategische Finanzierungen in Höhe von 16 Millionen US-Dollar von 3M und Ericsson, die am 29. Juli 2021 bekannt gegeben wurden, erhöht. Das Unternehmen hat seit seiner Gründung im Juni 2012 mehr als 114 Millionen US-Dollar an Finanzierungen erhalten.

Das Startup, das ursprünglich PsiKick hieß, hat einen batterielosen Sensor (im Technologie-Klappentext EverSensor genannt) entwickelt, der Energie aus Innen- und Außensonnenlicht, Wärmegradienten, HF, Vibration und mehr gewinnt. Die neueste Produktionschip-Technologie von Everactive ermöglicht eine drahtlose Kommunikation ohne Sichtverbindung bis zu 250 Meter (820 Fuß), was einer Entfernung von fast drei Fußballfeldern entspricht.

Everactive verfolgt mit seinen Produkten traditionelle industrielle IoT (IIoT)-Branchen. Es rühmt sich, wie ein Sensor in 5 Minuten an einem Kondensatableiter (STM) installiert werden kann und ein Gateway kann 1000 STM-Sensoren im Betrieb unterstützen. Ziel des Unternehmens ist es, seine batterielosen Sensoren mit jeder Generation weiter zu verkleinern.

Die in Belgien ansässige e-peas S.A. ermöglicht die Energiegewinnung aus mehreren Lichtquellen (Sonne, Glühbirnen und natürlichem Innenlicht), zahlreichen Wärme- und Vibrationselementen sowie verschiedenen HF-Bändern (868 MHz, 915 MHz, 2,4 GHz usw.). Wie Everactive basiert die Technologie von e-peas auf seinem Siliziumchip, jedoch bietet das junge Unternehmen eine Reihe verschiedener Mikrochips an, um die verschiedenen Arten von Energie zu sammeln, die es aus der Luft aufnehmen kann, darunter spezielles Silizium, das zur Gewinnung von Energie aus Licht entwickelt wurde, Vibrationen und Funkwellen.

Das Halbleiterunternehmen hat bisher 13,8 Millionen US-Dollar an Finanzierung erhalten. Die Chipfirma hat sich mit Unternehmen wie SODAQ zusammengetan, die einen solarbetriebenen IoT-Asset-Tracker entwickelt haben, der den AEM10941-Chip von e-peas verwendet.

Das niederländische Startup Nowi Energy hat bisher 10,5 Millionen Euro an Risikofinanzierungen eingenommen. Das Unternehmen wird von der in den Niederlanden ansässigen Investmentfirma Disruptive Technology Ventures finanziert.

Nowi hat den NH2 Energy Harvesting Power Management IC entwickelt. Es hat mit Huaweis Chiparm HiSilicon zusammengearbeitet, um den H2 mit der NB-IoT-Lösung des chinesischen Unternehmens zu kombinieren. (Keine Überraschung, dass ein chinesisches Unternehmen ein Power-Harvesting-System entwickeln möchte, das NB-IoT unterstützt!)

Nowi arbeitet mit Unternehmen wie Murata Manufacturing und Nordic Semiconductor zusammen, um seinen Power-Management-Chip mit verschiedenen Low Power Wide Area (LPWA)-Spezifikationen zu kombinieren, darunter LoRaWAN, SigFox sowie LTE-M und NB-IoT.

Das Unternehmen verkauft sein NH2-Produkt als einen der kleinsten verfügbaren Power Harvesting-ICs, der sich für den Einsatz in industriellen IoT-Sensoren und elektronischen Regaletiketten (ESL) sowie in Konsumgütern wie TV-Fernbedienungen eignet. Der Nowi-Chip bezieht Energie entweder aus Licht oder Vibration, aber er kann nicht gleichzeitig Strom aus beiden Quellen gewinnen.

Es gibt viele andere Energy Harvesting-Startups wie 8Power, Quester und Wiliot, die sich trotz des Coronavirus, das immer noch viele Industriesektoren weltweit verwüstet, eine Finanzierung sichern. Es könnte sein, dass ein Miniboomlet an Risikokapital für Start-ups zur Energiegewinnung im Gange ist.

Der Grund liegt auf der Hand. Das Entfernen von Batterien aus der industriellen Gleichung senkt die Kosten und verkürzt die Stunden, die die Leute damit verbringen, sie zu ersetzen. Der Einsatz batterieloser Geräte in Industrie- und Verbraucherumgebungen könnte auch die Anzahl der Batterien, die weltweit auf Deponien geworfen werden, erheblich reduzieren. Es wird geschätzt, dass allein in den USA jährlich 3 Milliarden Batterien weggeworfen werden!

Everactive argumentiert beispielsweise, dass Ihr Team im Laufe der Zeit etwa 2.000 Batterien pro Jahr austauschen würde, wenn Sie 10.000 batteriebetriebene industrielle IoT-Sensoren in Ihrer gesamten Einrichtung bereitstellen würden, um Echtzeitdaten über den Zustand Ihrer Maschinen zu übertragen. Viele dieser Sensoren würden sich in schwer zugänglichen Bereichen befinden, was den Zeit- und Kostenaufwand für den Austausch der chemischen Zellen weiter erhöht.

Frühphasen

Wir befinden uns in den frühesten Stadien des Energy Harvesting für das IoT. Die bloße Implementierung von solarbetriebenen Kondensatableitersensoren spart weder große Mengen an Energie noch verhindert sie die weltweite Verbreitung von Batterien. Sie werden immer noch die düsteren Auswirkungen des Klimawandels sehen, von wütenden Waldbränden bis hin zu drastischen Veränderungen der Niederschlagsmuster, die eine lebenswerte Umwelt für die Menschen auf der Erde aufzehren. Trotzdem müssen wir irgendwo anfangen, und Energy Harvesting könnte sich irgendwann als eines der Elemente herausstellen, die den Weg in eine grünere Zukunft weisen.

>> Dieser Artikel wurde ursprünglich auf unserer Schwesterseite EE . veröffentlicht Zeiten.