Uudet ja uusiutuvat energialähteet langattomissa sensori- ja tunnistussovelluksissa

Abstract

Tässä diplomityössä perehdytään RFID – teknologian uusiin ja uusiutuviin energialähteisiin langattomissa sensori- ja tunnistusovelluksissa. Työn aineistona käytetään alan kirjallisuutta ja tavoitteena on luoda yleiskuva jo käytössä olevista teknologioista ja mahdollisesti lupaavista kehityssuunnista. Työssä käydään läpi sensori ja tunnistusteknologia yleisellä tasolla. Energialähteet on jaettu kahteen osaan: energiavarastoihin sekä uusiutuviin lähteisiin. Sovelluksista on esitetty nykyteknologian käytännön esimerkkejä sekä tutkimustietoa todennäköisistä kehityssuunnista. Yleisimmät RFID – sovelluksissa käytetyt energiavarastoteknologiat ovat erilaiset paristot sekä kondensaattorit. Paristoihin valikoitiin kuluttajamarkkinoiden energiatiheimmät teknologiat esimerkeiksi sekä tiettyjen RFID-sovellusten erikoisvaatimukset täyttävät teknologiat. Työn kannalta mielenkiintoisin on superkondensaattoriteknologia. Uusiutuvilla energialähteillä tähdätään jatkuvaan energian saatavuuteen toimintaympäristön rajoitusten sekä mahdollisuuksien ehdoilla. Uusiutuvat energialähteet tulevat tarpeellisiksi erityisesti erilaisissa anturisovelluksissa, joissa anturi kerää tietoa ja tallentaa jatkuvasti. Työhön sisältyy lisäksi mittausosio, jossa tutkitaan semipassiivisen ja passiivisen tagin ominaisuuksia. Mittausten tarkoituksena on antaa esimerkki semipassiivisen tagin toiminnasta ja verrata sitä passiivisen tagin toimintaan. Semipassiivisen tagin energiavaraston johdosta sen passiivista suurempi lukuetäisyys sekä kyky herätä pienilläkin lukijan lähetystehoilla voitiin todentaa selkeästi mittauksissa. Energiavarastojen sekä uusiutuvien energialähteiden kehitys on pääosin materiaalitekniikan sekä laitteiden valmistusmenetelmien alueella. Lisäksi uusiutuvien energialähteiden alueella sovelluskohteesta ja tuotantomenetelmästä riippuen voidaan systeemin hyötysuhdetta kasvattaa maksimitehopisteen seurannalla.