Padrão pode ajudar a eliminar baterias em aplicações IoT 

Sonho de Nikola Tesla há mais de um século, a transmissão de energia sem fio está se tornando realidade dia após dia. Existem vários meios pelos quais energia pode ser transmitida sem a utilização de cabos. O método mais comum é por indução eletromagnética, mas só pode ser aplicado em casos nos quais a distância que separa emissor de receptor é milimétrica. Também podem ser usados micro-ondas ou laser para distâncias mais longas. Outra forma é por radiofrequência (RF), meio já usado para alimentar dispositivos em curto alcance, mas para o qual faltava uma norma unificada.

Agora um novo padrão interoperável para transmissão de energia sem fio (Wireless Power Transmission – WPT) por radiofrequência promete abrir caminho para design e a implementação de dispositivos da Internet das Coisas (IoT) mais inovadores. O anúncio foi feito pela AirFuel Alliance, que reúne empresas de todas as partes do mundo cujo objetivo é acelerar o desenvolvimento e a adoção de especificações e diretrizes para tecnologias de carga wireless.

Apresentado recentemente durante a feira CES 2023 realizada em Las Vegas (EUA), o AirFuel™ RF usa ondas de radiofrequência para transferir energia a poucos metros da fonte, sem o uso de cabos, permitindo alimentar alguns dispositivos simultaneamente em uma faixa tridimensional, proporcionando liberdade de movimento. A tecnologia cria zonas de energia para alimentar tantos dispositivos ativos quanto para carregar baterias, sem a necessidade de posicionamento preciso.

Segundo a aliança, o padrão AirFuel RF por radiofrequência abre novas perspectivas para aplicações e mercados, podendo ser integrado a dispositivos eletrônicos muito pequenos, como sensores de IoT, wearables (vestíveis) e etiquetas, tornando-se uma opção atraente para implantações em grande escala de soluções que consomem pouca energia e nas quais a eliminação de cabos e baterias, flexibilidade de posicionamento e manutenção são considerações importantes.

“Padronização é crucial para interoperabilidade e desenvolvimento de infraestrutura por criar efeito-cascata que promove a ampla adoção de tecnologias e compartilhamento de estruturas”, afirma Sanjay Gupta, presidente da AirFuel Alliance.

A distância entre a fonte e os dispositivos a serem alimentados vai depender de quanta energia é demandada. Quanto mais longe do transmissor os dispositivos estiverem localizados, mais energia será perdida e mais difícil será captá-la. Em geral, um baixo nível de energia pode ser transmitido a alguns metros de distância do emissor, ao contrário de carregadores sem fio de ‘contato próximo’ usados normalmente com celulares que precisam estar precisamente posicionados a poucos milímetros de distância.

Segundo a AirFuel Alliance, se a aplicação consumir muito pouca energia, é possível eliminar o uso de baterias. Se não for esse o caso, a energia da radiofrequência pode ser usada, inclusive, para carregar baterias (ou outra forma de armazenamento de energia) quando não estiver sendo usada para alimentar diretamente os dispositivos. Nesse cenário, a bateria recarregável pode atuar como um reservatório intermediário, dispensando o uso de modelos não recarregáveis.

Com essas características, o novo padrão ajuda a reduzir a utilização de baterias que, quando esgotadas, acabam em aterros, podendo liberar produtos químicos tóxicos ao ambiente. Além disso, energia de radiofrequência está dispersa no ambiente e não exige o consumo de qualquer tipo de combustível para ser gerada.

A AirFuel Alliance alerta que, como acontece com todos os produtos baseados em radiofrequência, regulamentos e faixas de frequência regionais determinam as limitações técnicas para transferência de energia sem fio. A especificação AirFuel RF atende transmissores de até +30dBm.

A aliança pretende lançar em 2023 um programa abrangente de testes e certificação para produtos compatíveis com o padrão AirFuel RF.

Solução livre de baterias

A Energous, empresa que faz parte do conselho da AirFuel Alliance desde 2016, em conjunto com a SATO, anunciou o desenvolvimento de soluções combinando transmissores 1W WattUp PowerBridge baseados no padrão AirFuel™ RF e sistemas IoT para recarregar etiquetas sem o uso de cabos a uma distância entre 5 e 10 metros. Essas tags são usadas na gestão de ativos e gerenciamento de estoques em lojas e armazéns de lojas inteligentes.

“A recarga sem fio usando ondas de radiofrequência baseada no padrão AirFuel RF e nossa tecnologia WattUp liberam as instalações IoT do fardo de administrar baterias substituíveis e cabos, possibilitando uma nova realidade à prova d’água, livre de manutenção e mais fácil de implementar”, explica Cesar Johnston, CEO da Energous e membro do conselho da AirFuel Alliance.