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Technik

Ist für die Mobilfunkgeneration 6G Schluss mit Aufladen?

 

Leere Akkus und Batterien sind ziemlich nervig – kein Ladekabel oder Ersatzbatterien zur Hand zu haben noch tausendmal nerviger! Damit das in Zukunft kein Problem mehr ist, und Geräte sich selbst aufladen, entwickeln Ericsson und das Massachusetts Institute of Technology (MIT) gerade gemeinsam an einer Lösung dafür.

Das Ganze soll mit Hilfe von Techniken funktionieren, durch welche Geräte des Internet der Dinge Energie aufnehmen können. "Energy Harvesting" beschreibt diese Gewinnung von kleinen Mengen elektrischer Energie. Diese Energie soll beispielsweise durch Vibrationen, Licht, Umgebungstemperatur, Luftströme oder Hochfrequenzwellen gewonnen werden.

An dieser Art der Energiegewinnung wird schon lange geforscht – aber "Energy Harvesting" gibt nur sehr wenig Energie her, weshalb es bis jetzt noch keine großen Durchbrüche gab. Das soll sich jetzt durch die Zusammenarbeit von Ericsson und dem MIT ändern, bei welcher der Fokus auf Mobilfunkgeräte und -netze für industrielle Anwendungen liegt.

Wie könnte die Technik genutzt werden?

Als Beispiel wird die Platzierung in Versandpaketen genannt. Durch die Technik könnte die Lagerhaltung angepasst sowie Daten zur Temperatur oder Luftfeuchtigkeit innerhalb der Verpackung gewonnen werden. Denkbar wäre auch der Einsatz an abgelegenen Orten, um Parameter über die Umwelt zu überwachen.

Wo liegt die Herausforderung?
Die aktuellen Methoden des „Energy Harvesting“ können nur wenig Energie gewinnen. Oftmals nur im Mikrowatt-Bereich, was unter dem Bedarf der sparsamsten Sendeempfänger liegt (Milliwatt-Bereich). Dadurch entsteht eine Energieobergrenze weniger Bytes. Diese Grenze hängt dann auch stark von Faktoren wie beispielsweise der Funkdistanz ab. Die gewonnene Energie schwankt daher im Tages- und Jahresverlauf, was die Einsatzfähigkeit einschränkt. Daher sind Anpassungen der physikalischen Übertragungsschicht notwendig.

Zusätzlich bilden die Sicherheitsmechanismen der Geräte eine Herausforderung. Aktuell erfordert diese nämlich zu viel Energie - aktuelle Energy-Harvesting-Techniken brauchen Tage, um diese einzusammeln. Ericsson und das MIT wollen hier also energieeffizientere Lösungen schaffen.