¿Cosechar energía
ambiental?
La
necesidad de usar grandes cantidades de energía es el principal obstáculo para
que la Internet de las Cosas —interconexión digital de objetos a través de
Internet— pueda establecerse como una de las tecnologías más innovadoras para
mejorar la calidad de vida de las personas, toda vez que proporciona
información ilimitada sobre el mundo alrededor. En efecto, alimentar miles de
millones de sensores que harán inteligentes los objetos cotidianos exigirá
desarrollar nuevas fuentes energéticas limpias y económicas, a fin de preservar
nuestro planeta ante las amenazas del cambio climático.
Los
ingenieros llevan décadas tratando de encontrar formas de producir energía a partir de las ondas de radiofrecuencia que flotan
en la atmósfera provenientes de las radiaciones emitidas por las innumerables
torres de alta potencia instaladas en la Tierra, las cuales, aunque alimentan
la radio, la televisión y los celulares, no
están dirigidas directamente a ellos sino que flotan en el aire y pueden ser aprovechadas por cualquier otro receptor
sintonizado en la frecuencia correcta. Si bien es cierto que esta energía se cosecha
desde hace ya tiempo para alimentar circuitos de baja potencia, la energía
requerida para transmitir datos de forma activa, como en la Internet de las
Cosas, es bastante mayor. Pero recientemente, un grupo de investigadores de la
Universidad de Washington, liderados por Shyam Gollakota, Jefe del Laboratorio
de Redes y Sistemas Móviles, encontró una forma para que los dispositivos se
comuniquen sin tener que transmitir de forma convencional.
Esta
nueva técnica de comunicación denominada Ambient Backscatter (retrodispersión
ambiental), permite que dispositivos sin pilas y sin cables se comuniquen entre
sí y puedan interactuar entre ellos utilizando la energía que se genera al
absorber y reflejar las ondas ambientales. Más allá de aprovechar las señales
inalámbricas a nuestro alrededor como fuente de energía y como soporte de la
comunicación, se trata de “saltarse” los transmisores convencionales, grandes
consumidores de energía. Los prototipos utilizados han sido unos dispositivos
sin batería, de la mitad del tamaño de una tarjeta de crédito, dotados de
antenas que cambian entre la absorción y la reflexión de las señales
ambientales de radio. En el modo de
absorción, recogen la energía suficiente para activar los chips de potencia,
sensores, LEDs, e incluso pantallas en blanco y negro, y en el modo de
reflexión, dispersan las señales de radio ambientales de una manera que los
dispositivos cercanos pueden detectarlas. Según Gollakota, el diseño hace que
sea posible el despliegue de sensores sin baterías u otros dispositivos en
cualquier lugar, a bajo costo.
Aunque
su alcance es reducido, los últimos prototipos pueden enviar y recibir señales
de más de 20 metros y entre las diferentes habitaciones en un edificio. También
pueden conectarse a Internet, mediante la comunicación de hasta dos metros a
través de Wi-Fi con teléfonos inteligentes o routers domésticos. Además Gollakota
asegura que los dispositivos se podrían programar para trabajar juntos en redes
donde los datos viajarían saltando de un dispositivo a otro para cubrir largas
distancias y acabar por conectarse con nodos en Internet. Ese escenario fue
probado colocando etiquetas en cajas de cereales que fueron alineadas en un
estante que imitaba un supermercado; cada etiqueta se comunicaba con su vecina
más cercana para comprobar si estaba en el lugar adecuado y si no lo estaba,
hacía parpadear una luz LED. Muchos de nuestros objetos personales podrían
formar parte de esas redes libres de baterías, lo que facilitaría por ejemplo,
encontrar objetos extraviados ya que los dispositivos pueden hablar unos con
otros.
En
teoría, cosechar la energía que fluye libremente en nuestros ambientes actuales
podría ser el avance que haga falta para lograr finalmente que la Internet de
las Cosas se haga realidad, facilitando así la posibilidad de crear hogares,
oficinas y ciudades inteligentes donde cada lugar esté dotado de dispositivos y
sensores que se comunican entre sí.
Fernando Travieso
Magaly Irady
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