Gwen-Referenzdesign demonstriert batterielose BLE-Innenraumüberwachung
Ligna Energy hat „Gwen“ vorgestellt, ein Referenzdesign für einen batterielosen Raumklimasensor. Das Konzept vereint die Nutzung von Innenraumlicht, Energiespeicherung mittels Superkondensatoren, Temperatur- und Feuchtigkeitsmessung sowie Bluetooth Low Energy-Kommunikation.
Batterielose Architektur für Innenraumsensoren
Gwen ist kein fertiges Produkt, sondern ein Referenzdesign für OEM-Partner. Es zeigt, wie IoT-Sensoren für Innenräume entwickelt werden können, wenn Energiehaushalt, Formfaktor, Kosteneffizienz und Skalierbarkeit als primäre Designkriterien behandelt werden.
Das Gerät misst Temperatur und Luftfeuchtigkeit, gewinnt Energie aus dem Umgebungslicht in Innenräumen und überträgt Daten über Bluetooth Low Energy. Anstelle einer herkömmlichen Batterie speichert Gwen die gewonnene Energie in einem Superkondensator.
Diese Architektur zielt auf eines der größten Hindernisse bei der großflächigen Einführung von Smart Buildings ab: die Wartung. Batteriebetriebene Sensoren sind einfach zu installieren, doch Tausende von Geräten in Büros, Einzelhandelsflächen oder Gebäudeparks verursachen wiederkehrende Wartungsarbeiten, Ersatzkosten und Batterieabfälle.
Smart-Card-Prinzipien im IoT
Ligna Energy verbindet das Konzept mit seiner Erfahrung im Bereich Smartcards und Smart-Building-Systeme. Beide Märkte erfordern kompakte Designs, strenge Kostenkontrolle und hohe Zuverlässigkeit in großem Maßstab.
Gwen überträgt diese Designlogik auf die Innenraumüberwachung. Der Sensor ist schlank und kompakt, was eine Integration in Innenräume ermöglicht, ohne dass das Gerät optisch dominiert. Für Gebäudeeigentümer und Systemintegratoren ist dies wichtig, da die Sensorinfrastruktur oft flächendeckend eingesetzt werden muss, ohne die Innenraumgestaltung zu stören.
Laut Ligna Energy war Gwen während der Testphase 12 Monate lang ununterbrochen in einer Büroumgebung im Einsatz, ohne dass es zu Ausfallzeiten kam. Für Integratoren ist dies relevant, da ein kontinuierlicher Betrieb und vorhersehbare Wartung entscheidend sind, wenn der Übergang von Pilotprojekten zu größeren Rollouts erfolgt.
Komponenten für die Energiegewinnung
Das Gwen-Referenzdesign kombiniert Komponenten von mehreren Spezialisten für Energy Harvesting. Photovoltaikzellen für Innenräume von Epishine fangen das Umgebungslicht ein. Das Ultra-Low-Power-Energiemanagement von e-peas steuert den Energiefluss. Superkondensatoren von Ligna bilden die Speicherschicht.
Die Indoor-Photovoltaik-Technologie von Epishine ist für Umgebungen mit schwachem Licht wie LED-Beleuchtung, Leuchtstofflampen und indirektes Tageslicht ausgelegt. Laut den von Epishine bereitgestellten Unterlagen können die Indoor-Solarzellen bereits bei einstelligen Lux-Werten betrieben werden und bis zu 22 µW/cm² erzeugen.
Diese Leistungsstufe ist nicht für Hochleistungselektronik gedacht. Sie ist relevant für Mikrostromanwendungen wie drahtlose Sensoren, Fernbedienungen, elektronische Regaletiketten und Asset-Tracker, bei denen energiesparende Elektronik und vorhersehbare Arbeitszyklen einen batterielosen Betrieb ermöglichen können.
Relevanz für OEMs und Integratoren
Für OEMs bietet Gwen einen technischen Ausgangspunkt für die Entwicklung batterieloser Sensoren. Es zeigt, wie Indoor-PV, Superkondensatorspeicher, BLE-Kommunikation und Klimamessung in einer kompakten Gerätearchitektur kombiniert werden können.
Für Systemintegratoren und Lösungsanbieter befasst sich das Referenzdesign mit der Wirtschaftlichkeit von Sensorfleets. Die entscheidende Frage ist nicht nur, ob ein Sensor zuverlässig messen kann, sondern ob er in großem Maßstab eingesetzt und betrieben werden kann, ohne einen permanenten Batteriewechselzyklus zu verursachen.
Für Endnutzer liegt der potenzielle Nutzen in geringerem Wartungsaufwand, reduziertem Ausfallrisiko und weniger Einwegbatterien in der Gebäudeinfrastruktur.
Referenzdesign für die Zusammenarbeit
Gwen sollte eher als Kooperationsplattform denn als kommerzieller Sensor verstanden werden. Seine Aufgabe ist es, zu demonstrieren, wie batterielose Innenraum-Sensorik unter Berücksichtigung von Skalierbarkeit, Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit konzipiert werden kann.
Weitere Informationen erhalten Sie bei Ligna Energy unter: https://www.lignaenergy.com/gwen-a-battery-free-indoor-climate-sensor/