Una norma podría ayudar a eliminar las baterías en las aplicaciones IoT

Sueño de Nikola Tesla desde hace más de un siglo, la transmisión inalámbrica de energía se hace realidad día a día. Existen varios medios para transmitir energía sin utilizar cables. El método más común es por inducción electromagnética, pero sólo puede aplicarse en casos en los que la distancia entre emisor y receptor es milimétrica. También pueden usarse microondas o láseres para distancias más largas. Otra forma es por radiofrecuencia (RF), un medio que ya se usa para alimentar dispositivos a corta distancia, pero para el que faltaba una norma unificada.

Ahora, una nueva norma interoperable para la transmisión inalámbrica de energía (WPT) por radiofrecuencia promete allanar el camino para el diseño y despliegue de dispositivos más innovadores del Internet de las Cosas (IoT). El anuncio lo hizo la Alianza AirFuel, que reúne a empresas de todo el mundo cuyo objetivo es acelerar el desarrollo y la adopción de especificaciones y directrices para las tecnologías de carga inalámbrica.

Recientemente presentado durante la feria CES 2023 celebrada en Las Vegas (EE.UU.), AirFuel™ RF utiliza ondas de radiofrecuencia para transferir energía a pocos metros de la fuente, sin necesidad de cables, lo que le permite alimentar varios dispositivos simultáneamente en una franja tridimensional, proporcionando libertad de movimiento. La tecnología crea zonas de energía para alimentar tantos dispositivos activos como para cargar baterías, sin necesidad de un posicionamiento preciso.

Según la alianza, el estándar de radiofrecuencia AirFuel RF abre nuevas perspectivas para aplicaciones y mercados, y puede integrarse en dispositivos electrónicos muy pequeños, como sensores IoT, wearables y etiquetas, lo que lo convierte en una opción atractiva para despliegues a gran escala de soluciones de bajo consumo de donde la eliminación de cables y baterías, la flexibilidad de posicionamiento y el mantenimiento son consideraciones importantes.

“La normalización es crucial para la interoperabilidad y el desarrollo de infraestructuras, ya que crea un efecto cascada que fomenta una amplia adopción de tecnologías y el uso compartido de marcos”, afirma Sanjay Gupta, presidente de AirFuel Alliance.

La distancia entre la fuente y los dispositivos a alimentar dependerá de la potencia demandada. Cuanto más lejos del transmisor se encuentren los dispositivos, más energía se pierde y más difícil es captarla. En general, se puede transmitir un bajo nivel de potencia a pocos metros del transmisor, a diferencia de los cargadores inalámbricos de “contacto cercano” que suelen utilizarse con los teléfonos móviles y que deben colocarse con precisión a unos milímetros de distancia.

Según la Alianza AirFuel, si la aplicación consume muy poca energía, es posible eliminar el uso de baterías. Si no es el caso, la energía de radiofrecuencia puede incluso utilizarse para cargar baterías (u otro tipo de almacenamiento de energía) cuando no se utiliza para alimentar directamente los dispositivos. En este escenario, la batería recargable puede actuar como depósito intermedio, prescindiendo del uso de modelos no recargables.

Con estas características, la nueva norma ayuda a reducir el uso de pilas que, cuando se agotan, acaban en los vertederos y pueden liberar sustancias químicas tóxicas en el medio ambiente. Además, la energía de radiofrecuencia se dispersa en el medio ambiente y no requiere el consumo de ningún tipo de combustible para generarse.

AirFuel Alliance advierte de que, como ocurre con todos los productos basados en radiofrecuencias, las normativas regionales y las bandas de frecuencia determinan las limitaciones técnicas de la transferencia inalámbrica de energía. La especificación AirFuel RF admite transmisores de hasta +30dBm.

La alianza tiene previsto poner en marcha en 2023 un programa completo de pruebas y certificación de productos que cumplan la norma AirFuel RF.

Solución sin batería

Energous, empresa que forma parte de la junta directiva de AirFuel Alliance desde 2016, junto con SATO, ha anunciado el desarrollo de soluciones que combinan transmisores PowerBridge de 1W WattUp basados en el estándar AirFuel™ RF y sistemas IoT para recargar etiquetas sin necesidad de cables a una distancia de entre 5 y 10 metros. Estas etiquetas se utilizan en la gestión de activos e inventarios en tiendas y almacenes inteligentes.

“La carga inalámbrica mediante ondas de radiofrecuencia basada en el estándar AirFuel RF y nuestra tecnología WattUp liberan a las instalaciones IoT de la carga de gestionar baterías y cables reemplazables, permitiendo una nueva realidad impermeable, sin mantenimiento y más fácil de desplegar”, explica Cesar Johnston, CEO de Energous y miembro de la junta directiva de AirFuel Alliance.