Quais são algumas fontes de energia alternativas para sensores sem fio?

Estou procurando alimentar vários sensores pequenos, habilitados para Wi-Fi, em um ambiente doméstico de casa ou escritório. Como tal, estou interessado em mantê-los alimentados o maior tempo possível entre as cobranças.

Obviamente, uma bateria Li-xx cara seria uma solução simples, mas também tenho procurado alternativas mais 'inspiradas', como os termogeradores Micropelt .

Que outras alternativas existem que forneceriam uma quantidade decente de energia, em um tamanho pequeno?

Idéias alternativas de rede sem fio são bem-vindas, mas estou interessado em usar o Wi-Fi - a maioria das residências tem uma rede Wi-Fi e um computador habilitado - eu gostaria de manter o equipamento extra necessário em um mínimo absoluto.

[Há uma pergunta relacionada , sobre armazenamento de energia . Minha pergunta é sobre geração e minhas necessidades são bastante específicas (tamanho, alta potência etc.)

Você deve especificar que tipo de ambiente está falando. A maioria dos métodos que ouvi falar também usa baterias para armazenar energia, mas você também pode usar uma variedade de supercapacitores. No entanto, isso está ficando caro também.

Ideias que eu já vi usadas com sucesso em algum grau:

Solar é o primeiro, mas requer luz. Qualquer luz funcionará, é claro, mesmo as fluorescentes. Isso manterá seu circuito energizado por um período significativo de tempo? Depende de onde é colocado.

A geração vibração / piezoelétrica foi usada com sucesso para alimentar sensores colocados sob escadas movimentadas. A chave é a escada movimentada - imagine o metrô de Nova York ou a escada principal de uma universidade entre as aulas.

Captura de EM - Se houver um monte de EM ambiente, você pode colocar uma antena, retificar os resultados e regular - boom, potência. No entanto, geralmente é ilegal fazer isso com fontes significativas. Por exemplo, você pode alimentar uma lâmpada se estiver com um quarto de milha de uma antena de rádio grande, mas a coleta dessa energia é ilegal na maioria dos países. Será notado também.

Como o Endolith disse, você provavelmente desejará um módulo que consome menos energia. Considere o Zigbee em vez do WiFi - ele foi projetado para ser usado em dispositivos de baixa potência que transmitem por rajadas curtas e depois param.

[EDIT] Ok, escritório / casa / doméstico é a aplicação. Se você controlá-lo significativamente, talvez você possa alterá-lo. Diga adicionando carregadores indutivos? Eu não acho que haja muitas fontes de energia em um escritório comum que não seja a solar.

Ultimamente, a Rachel's Electronics publica sobre uma solução Arduino movida a energia solar para sensores remotos.

Porém, não tenho certeza se isso fornece energia suficiente para o Wi-Fi. Eu olharia para uma rede sem fio com menos energia se fosse você. Você está realmente enviando 10 Mbit / s? Ou você só precisa de alguns kbit por hora?

Com que frequência / quantos dados você precisa enviar? Se for bastante intermitente (mais ou menos um minuto), algumas pilhas AA podem durar muito tempo.

Para aplicações de sensores, o mais importante a otimizar é o consumo de energia no modo de suspensão . Você pode ativar e enviar dados usando várias centenas de mA (aparentemente típico para um módulo 802.11 *) por alguns segundos, mas se você conseguir dormir por alguns minutos usando menos de 1 mA, alcalinos comuns funcionarão perfeitamente. O NiMH pode ser uma alternativa, mas em um projeto otimizado de sensor sem fio, a taxa de descarga interna limitará sua vida útil mais que a capacidade.

Se você usa uma coisa complexa de captação de energia, precisará gastar muito em supercaps, pois o uso de uma célula solar, junção de peltier ou colheitadeira de RF não lhe proporcionará energia suficiente . As baterias podem fornecer felizmente um watt cada, sem custo adicional.

Um método muito mais testado e comprovado para os sensores de RF está usando, como mencionado anteriormente, o ZigBee (bem, 802.15.4 - muito poucas pessoas usam o ZigBee verdadeiro). Eles funcionam por anos com uma bateria muito modesta e você pode conectá-los facilmente a uma rede 802.11 com alguns Digi ConnectPort X2 's. Os módulos 802.15.4 podem ativar e enviar dados em milissegundos usando várias vezes menos energia com um alcance muito maior.

Existe o WISP http://wisp.wikispaces.com/ Eles usam um dipolo grande e um retificador em cascata para gerar tensão.