Chip wireless a basso consumo per dispositivi IoT

Gli ingegneri dell’Università della California (San Diego) hanno progettato un chip che potrebbe eliminare la necessità di sostituire le batterie nei dispositivi IoT. Il cosiddetto “wake-up receiver” (traducibile in italiano come ricevitore sveglia) attiva il dispositivo solo quando deve comunicare per eseguire determinate azioni. Per il resto del tempo rimane dormiente, riducendo drasticamente i consumi.

Il chip è particolarmente adatto ai dispositivi IoT che non devono trasmettere continuamente i dati, come quelli che consentono di ordinare gli articoli per la casa o gli indossabili che effettuano le letture solo poche volte al giorno. Questi device non sanno quando devono inviare i dati, per cui si risvegliano periodicamente anche se non devono comunicare nulla e ciò causa un’inutile spreco di energia. Integrando invece il “ricevitore sveglia” nei piccoli device IoT si può ottenere un’autonomia di anni.

Il chip “ultra-low power” cerca continuamente un segnale radio specifico, denominato “wake-up signature” (firma di sveglia), che stabilisce quando attivare il dispositivo IoT. Per rimanere accesso occorrono solo 22,3 nanowatt, ovvero mezzo milionesimo della potenza richiesta da una luce a LED. L’elevata frequenza del segnale (9 GHz) ha permesso di ridurre ogni singolo componente di quasi 20 volte rispetto a simili chip sviluppati in passato. Il chip funziona inoltre a temperature comprese tra -10°C e 40° C, quindi può essere usato all’esterno.

Grazie alle dimensioni ridotte, alla resistenza a temperature estreme, ai consumi quasi nulli e all’elevata sensibilità (-69,5 dBm), il ricevitore è sicuramente il chip migliore mai progettato. Si tratta di un risultato piuttosto importante per il settore delle comunicazioni wireless.

L’unico “difetto” è il ritardo di 540 millisecondi che intercorre tra la rilevazione della firma di sveglia e l’attivazione del dispositivo IoT. Ma questi ultimi non necessitano di comunicazioni ad alta velocità, quindi la latenza di mezzo secondo è sicuramente compensata dal miglioramento di 100.000 volte dei consumi.