Artık herkes pilsiz elektronik cihazlar üretebilir

0
29

Kredi: Northwestern Üniversitesi

Geçen yıl, Northwestern Üniversitesi ve Delft Teknoloji Üniversitesi’nden (TU Delft) bilgisayar mühendisleri, sınırsız bir oyun ömrü için hem güneş enerjisini hem de kullanıcının kinetik enerjisini düğme ezme işleminden toplayan, dünyanın ilk pilsiz Game Boy’unu tanıttı.

Aynı ekip şimdi, yapımcıların, hobilerin ve acemi programcıların kesintili, hasat edilmiş enerji ile çalışan pilsiz elektronik cihazlarını oluşturmalarını sağlayan yeni bir platform sunuyor.

BFree olarak adlandırılan sistem, enerji toplama donanımı (BFree Shield) ve en erişilebilir ve en çok kullanılan programlama dillerinden biri olan Python’un elektrik kesintisine dayanıklı bir sürümünü içerir. Herhangi bir kendin yap (DIY) akıllı cihazını pilsiz bir sürüme hızlı ve kolay bir şekilde dönüştürmek için kullanıcının tek ihtiyacı temel bir Python anlayışıdır. Bu teknoloji ile acemi programcılar artık pille çalışan DIY hareket sensörlerini örneğin sonsuz kullanım ömrüne sahip güneş enerjisiyle çalışan bir sensöre dönüştürebilir.

Araştırma, her yerde bulunan bilgi işlem için önde gelen konferans olan UbiComp 2021’de sanal olarak sunuldu. Kullanıcılar yeni teknolojinin nasıl oluşturulacağına ve kullanılacağına ilişkin talimatları GitHub’da bulabilir.

‘Yanlış soruyu sormak’

Northwestern’den çalışmanın eş-yöneticilerinden Josiah Hester, “Şu anda hobicilerin pilsiz donanıma sahip cihazlar geliştirmesi neredeyse imkansız, bu yüzden pilsiz platformumuzu demokratikleştirmek istedik” dedi. “İnternetteki tüm üreticiler cihazlarının pil ömrünü nasıl uzatacaklarını soruyorlar. Yanlış soruyu soruyorlar. Pili unutmalarını ve bunun yerine enerji üretmenin daha sürdürülebilir yollarını düşünmelerini istiyoruz.”

Hester ile birlikte çalışmayı yöneten TU Delft’ten Przemyslaw Pawelczak, “Yapımcı topluluğu genellikle cihazlarını hızlı bir şekilde dağıtmakla daha fazla ilgileniyor ve bu hızlılık sürdürülebilirlikle her zaman iyi gitmiyor” dedi. “Bu iki dünyayı birbirine bağlayabilecek uygulanabilir bir ürün tasarlamak istedik.”

Hester, Northwestern’in McCormick Mühendislik Okulu’nda elektrik ve bilgisayar mühendisliği ve bilgisayar bilimi alanlarında yardımcı doçenttir. Aynı zamanda Allen K. ve Johnnie Cordell Breed Genç Tasarım Profesörüdür. Pawelczak, Sürdürülebilir Sistemler Laboratuvarı’nı yönettiği TU Delft’teki Gömülü ve Ağ Sistemleri Grubunda yardımcı doçenttir. Ekipleri Ph.D. adaylar Vito Kortbeek, Abu Baker ve Stefany Cruz.

Maker Hareketi’nin pil sorunu

Kendin Yap kültürünün teknoloji odaklı bir uzantısı olan Maker Movement, hareket sensörleri, ekranlar, aktüatörler ve daha fazlası dahil olmak üzere elektronik cihazlar için kendi donanım ve yazılımlarını oluşturan çeşitli mucitler, tasarımcılar ve bilgisayar programcılarından oluşur. Bulut bilişim ile birleştiğinde, hızlı, ucuz ve bağlantılı cihazlar geliştirme yeteneği, Nesnelerin İnterneti’ni (IoT) mümkün kılar. Bu DIY’ciler, ev otomasyon cihazlarından hava istasyonlarına ve aradaki her şeye kadar her şeyi yapar.

Cihazları oluşturabilen ve programlayabilen artan sayıda insan teknoloji için heyecan verici bir gelecek sunarken, Hester, Pawelczak ve ekibi, kullanılacak ve sonunda çöplüklere gidecek pillerin sayısından korkuyor.

Hester, “Birçok insan bu IoT’de bir trilyon cihaza sahip olacağımızı tahmin ediyor” dedi. “Bu, trilyonlarca ölü pil veya 100 milyon insanın birkaç dakikada bir bitmiş pili değiştirmesi anlamına geliyor. Bu, çevreye korkunç bir ekolojik maliyet getiriyor. Bunun yerine yaptığımız şey, insanlara gerçekten güç vermek. Herkesin öyle olmasını istiyoruz. cihazları zahmetsizce daha sürdürülebilir bir şekilde programlayabilir.”

Kullanıcı için ‘Görünmez’

Ancak bir pilden vazgeçmek göründüğü kadar basit değildir. Cihazlar pili atlayıp bunun yerine enerji toplamaya güvendiğinde, güç kaynağı artık sabit değildir. Örneğin güneş bir bulutun arkasına geçerse, güneş enerjisi geçici olarak kesintiye uğrayabilir.

BFree ile araştırmacılar bu sorunu çözdüler. Teknoloji, cihazların aralıklı enerji ile sürekli çalışmasını sağlar. Güç kesildiğinde, BFree hesaplamaları duraklatır. Güç geri geldiğinde, hafızayı kaybetmeden veya yeniden başlatmadan önce uzun bir işlem listesinden geçmesine gerek kalmadan otomatik olarak kaldığı yerden devam eder. Bu sadece enerji tasarrufu sağlamakla kalmaz, aynı zamanda teknoloji, kullanıcı için bir elektrik kesintisinden hemen önce olanlarla ilgili tüm hafızayı kaybeden ve en baştan yeniden başlatılması gereken geleneksel programlardan daha sezgiseldir.

Süreci kullanıcı dostu hale getirmek için araştırmacılar, pilsiz cihazlar için Python programlarını yorumlamak için BFree’yi yazılımla kodladılar. Bir kullanıcının yalnızca BFree Shield’i Adafruit Metro M0 yapımcı platformuna takması (veya diğer CircuitPython tabanlı platformlarla çalışması için biraz değiştirmesi) ve ardından cihazı normalde olduğu gibi programlaması gerekir. Gerisini BFree yazılımı halleder, programın pilsiz (tamamen toplanan enerjiden) çalışmasına ve elektrik kesintileri nedeniyle sürekli çalışmasına izin verir.

Doktora öğrencisi Kortbeek, “Son kullanıcı için onu tamamen görünmez yapmak istedik” dedi. Pawelczak’ın grubundaki aday. “Bu nedenle, pilsiz teknoloji için Python dosyalarını yorumlamak için yazılımı nasıl değiştirdiğimizi kullanıcı görmeden cihazın orijinal deneyimini aynı tutmaya çalıştık.”

Hester, “Artık herkes akıllı, sürdürülebilir cihazlar üretebilir ve programlayabilir” dedi. “Bu, her yerde bulunan bilgi işlemin gelecekteki vizyonunu daha sürdürülebilir, kullanışlı ve çevreye karşı sorumlu hale getiriyor.”

Pilsiz Game Boy sonsuza kadar çalışır Daha fazla bilgi: Konferans: www.ubicomp.org/ubicomp2021/

GitHub Bağlantısı: github.com/tudssl/bfree

Northwestern Üniversitesi tarafından sağlanan

Alıntı: Artık herkes pilsiz elektronik cihazlar üretebilir (2021, 22 Eylül) https://techxplore.com/news/2021-09-battery-free-electronic-devices.html adresinden alındı ​​22 Eylül 2021

Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amaçlı herhangi bir adil işlem dışında, yazılı izin alınmadan hiçbir kısmı çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgi amaçlı verilmiştir.

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz