Chip radio per la IoT, grande come una formica

Nei prossimi 10 anni si assisterà ad una diffusione esponenziale dei dispositivi wireless, principalmente sensori che ricevono dati dagli oggetti connessi alla cosiddetta Internet of Things (IoT). Ciò comporterà diversi problemi legati all’incremento dei consumi, ma i ricercatori della Stanford University hanno trovato la soluzione: un chip radio, grande come una formica, che non necessita di alimentazione. Il microscopico dispositivo ha un costo irrisorio e può essere facilmente integrato nei futuri smart gadget.

L’infrastruttura base necessario per consentire il controllo a distanza di sensori e dispositivi già esiste: i comandi inviati da tablet e smartphone vengono trasmessi via Internet. Manca però un controller wireless abbastanza economico da poter essere installato in ogni gadget. Gli ingegneri della Stanford University, in collaborazione con i ricercatori della California University di Barkeley, ha realizzato un singolo chip che integra tutti i componenti essenziali di una radio, al costo di pochi penny. Il progetto ha richiesto quattro anni di lavoro, in quanto la tecnologia è stata ripensata rispetto al passato.

Innanzitutto, la miniaturizzazione ha permesso di eliminare l’alimentazione. Infatti, il chip consuma meno di 1,5 microwatt e funziona assorbendo energia dalle stesse onde elettromagnetiche che trasportano il segnale alla sua antenna ricevente. Se il chip avesse bisogno di un’alimentazione esterna, l’autonomia fornita da una batteria AAA sarebbe di almeno 100 anni.

Il chip radio opera ad un frequenza di 24 GHz ed integra antenne RX/TX che offrono una copertura fino 50 centimetri. La loro dimensione è un decimo di un’antenna WiFi. Un processore centrale, invece, interpreta ed esegue le istruzioni. Per testare il funzionamento, gli ingegneri statunitensi hanno integrato nei dispositivi i 100 radio-on-a-chip prodotti da STMicroelectronics. Il prossimo passo sarà creare una rete di chip radio all’interno di un’abitazione. La distanza tra un chip e l’altro può essere anche un metro, dato che i segnali ad alta frequenza non viaggiano lontano.