مجسات ومفاتيح إلكترونية.. من دون بطاريات

أدوات للتحكم عن بعد بشتى الوظائف تتزود بالطاقة من الوسط المحيط بها

TT

في يوم من الايام سيصبح تركيب أداة حرارية لتنظيم الحرارة داخل المنزل، او مقبض للتحكم في الصوت عن بعد لشبكة ستريو في المنزل، سهلا للغاية، فقد توصلت شركة «إن أوشيان» En Ocean الالمانية الى تصميم سلسلة من المجسات والمفاتيح التي يمكنها الحصول على الطاقة من الوسط المحيط بها، ثم تبث معلومات عبر اشارات لاسلكية الى كومبيوتر، الذي يمكنه تنفيذ الطلب. وهذه المجسات لا تحتاج الى توصيلها بشبكة الكهرباء في المبنى، ويمكن تركيبها بسهولة، فمفتاح اضاءة من النوع الذي يخفض شدة الضوء، يمكن تركيبه بسهولة بدون الحاجة الى ثقب الحائط.

ويشير جيم اوكلاهان، نائب رئيس الشركة المنبثقة عن شركة «سيمنز» العالمية، في الولايات المتحدة الى ان أتمتة المنزل هي «احد اكثر المجالات النشطة هذه الايام. ويمكنك الحصول على مفتاح عام لكل الأشياء مثل فتح واغلاق مرآب السيارة ولإطفاء الأنوار داخل منزلك في نفس الوقت، ويمكنه ايضا اغلاق الغلاية الكهربائية لصنع القهوة. ورغم ان هناك شبكات يمكنها القيام بذلك اليوم، ولكنها تعتمد على تركيب شبكة اسلاك خاصة في المنزل. واضاف في حديث نقلته مجلة «سي نت» الالكترونية انه يمكن ايضا استخدام هذا النظام كنظام للتكييف المتنوع (بارد في المطبخ ودافئ في غرفة الطعام) او لتنويع الاضاءة في غرف مختلفة.

وشركة «إن أوشيان»، واحدة من عدة شركات تحاول القضاء على احد من الحواجز الرئيسية لما يمكن ان يصبح سوقا للمجسات واجهزة الاستشعار تصل قيمته الى مليارات الدولارات. فإذا ما نشرت آلاف من المجسات في حرم جامعي او في منطقة صناعية، فعليك تشغيل جيش من الافراد لتغيير البطاريات طوال الوقت.

وبدلا من تصنيع بطاريات ذات عمر طويل، تدرس الشركة وسائل مختلفة للتخلص من الحاجة للبطاريات. وهي تبيع حاليا مجسات تعمل بالطاقة الشمسية. كما تجري تجارب على مجسات يمكنها الحصول على الطاقة من الاهتزازات ومن الفوارق بين درجات الحرارة. وما دامت درجات حرارة السطح اقل او اكثر ثلاث درجات من درجة حرارة الوسط المحيط، فإن نموذج المجس الحراري الذي اعدته «إن أوشيان» يمكنه تجميع الطاقة.

المجسات التي تعمل على الاهتزازات، يصعب تشغيلها إلا اذا كانت مرتبطة بجهاز للاهتزاز يعمل بدقة.

وكل مصادر الطاقة التي تعمل الشركة على الحصول عليها، لا يمكنها تقديم طاقة جاهزة مثل تلك التي توفرها الكهرباء، ولذا فإن «إن أوشيان» تجعل المجسات خاملة على قدر المستطاع.

المجس الذي يعمل مع أداة تنظيم الحرارة (Thermostat)، على سبيل المثال، يمكنه «الاستيقاظ» لقراءة الحرارة كل 15 ثانية. واذا لم تتغير الحرارة، فإنه لن يرسل اشارة الى الوحدة التي تتولى تعديل المقياس. وتنتقل تلك الاشارة اذا ما تعدت درجات الحرارة مستوى معين.

وتستخدم الشركة تصاميم تعمل على ترددات لإشاراتها في نطاق لا توجد فيه احتمالات كبيرة لتداخل موجات بترددات اخرى، بهدف منع الاخفاق في الاتصالات. يقول اوكلاهان ان تلك التصاميم صنعت بحيث تستمر في تجميع كميات ضئيلة من الطاقة وتخزينها. و«الانجاز الحقيقي هو تخفيض استهلاك الطاقة».

الى أي مدى يمكن تخفيض الاستهلاك؟ المجسات التي تنتجها الشركة وتشمل مجسا وشريحة الكترونية وراديو يمكنها العمل بطاقة تصل الى 50 ملي واط. وتصل ابعاد الالواح الشمسية في الوحدات التي تتحكم بالضوء الى بوصة وبوصة ونصف البوصة. وبالرغم من الاستهلاك المنخفض للطاقة فإن الاشارات، في بيئة مفتوحة مثل مخزن، بلا عوائق، يمكنها الاستمرار لمسافة 300 متر. واذا ما اعترضتها حوائط فإن الاشارة تنتقل لمسافة 30 مترا فقط. ويمكن للاشارات الانتقال لمسافات طويلة عبر العديد من المجسات.

وتبيع الشركة منتجاتها لشركات أتمتة المباني وغيرها من الشركات التي تستخدمها لصناعة المعدات، واقتصرت مبيعاتها حتى الآن على اوروبا فقط.