KAPITTEL 1
INNLEDNING
1.1 GENERELT
Med de siste fremskritt i trådløse og mikroelektromekaniske systemer (MEMS) teknologi, etterspørselen etter bærbare elektronikk og sensorer er i sterk vekst. Fordi disse enhetene er bærbare, blir det nødvendig at de bærer sin egen strømforsyning. I de fleste tilfeller er denne strømforsyningen er den konvensjonelle batteri. Problemer kan imidlertid oppstå mens du bruker batterier på grunn av deres begrenset levetid.
For bærbar elektronikk, bytter batteri er problematisk fordi de bærbare elektroniske enheter kan dø og utskifting av batteriet kan bli en langtekkelig oppgave. Levere strøm gjennom en lang kabel kan være upraktisk, vanskelig å installere og vedlikeholde. Fremskritt innen integrert krets produksjon og lave strømkretsdesign har redusert det totale strømbehovet for en sensornode til godt under 1 mW. Ideen om å gi kontinuerlig strømforsyning for lavt strømforbruk elektroniske enheter, i dette tilfellet sensorer i det industrielle miljøet, er den viktigste motivasjonsfaktor for dette prosjektet.
Sensornettverkssystemer tilby nye tjenester basert på informasjonen i virkelige verden. Sensornoder, som utgjør klemmene for et sensornettverk system, måle endringer i miljøet, så som temperatur og fuktighet. Strømforbruk av trådløs kommunikasjon er stor, slik at intermitterende operasjon er effektiv for å redusere strømforbruket.
Følgelig har sensornoder oppnådd gjennomsnittlig effektforbruk i størrelsesorden av mikrowatt. Men vi har fortsatt et problem av vedlikeholdskostnader for å skifte batteri manuelt av hver distribuert sensornode.
Derfor er strømfritt sensornoder som skattekart sin energi fra omgivelsene miljøer (hovedsakelig bransjer) og kunne lade med selv oppladbart batteri sterkt ønsket.
Det har vært mange tilnærminger for ambient-energi fangende teknologier som henter kraft fra solenergi, termisk energi, og miljøvibrasjonsenergi. Av alle disse metodene scavenging energi fra vibrasjoner er ganske nyttig. Det kan søkes om sensornoder som overvåker problemene med industrimaskiner som trykk og temperatur nivå av maskiner, motorer eller overvåke forholdene i de travle trafikk veier.
Imidlertid har konvensjonelle fjernende teknologi fra miljø vibrasjoner ikke ennå oppnådd å gi stabil strøm for kontinuerlig drift av sensornoder. De ryddet vekk krefter har nådd i 100 mikrowatt orden, men sensornoder krever 10 mW for kraft umiddelbart. Av denne grunn er kraften