El Internet de las cosas (IoT) fue anunciado por primera vez por Kevin Ashton en 1999 como una forma de vincular la tecnología de identificación por radiofrecuencia (RFID) utilizada en la gestión de la cadena de suministro a Internet. En 2009, Ashton hizo una revisión reciente de lo que representa su visión de IoT, expresada en la siguiente declaración: Todo se puede rastrear y contar, lo que reduce en gran medida el desperdicio, la pérdida y los costos. Sepa cuándo se necesitan reemplazos, reparaciones o retiros del mercado, y si son nuevos o están obsoletos. ”
tocino roderick
El Internet de las cosas (IoT) fue anunciado por primera vez por Kevin Ashton en 1999 como una forma de vincular la tecnología de identificación por radiofrecuencia (RFID) utilizada en la gestión de la cadena de suministro a Internet.[1] En 2009, Ashton hizo una revisión reciente de lo que representa su visión de IoT, expresada en la siguiente declaración: Todo se puede rastrear y contar, lo que reduce en gran medida el desperdicio, la pérdida y los costos. Sepa cuándo se necesitan reemplazos, reparaciones o retiros del mercado, y si son nuevos o están obsoletos. ”[1] IoT es un nuevo campo de rápido crecimiento que combina tecnologías de detección, computación integrada y comunicación. El IoT es un campo que incorpora todo el panorama informático, desde la computación en la nube hasta los microcontroladores que procesan localmente los datos obtenidos de los sensores ambientales que pueden rastrear/registrar la luz, el calor, la proximidad y el movimiento. IoT comienza cuando registramos el estado de un entorno o un objeto. Los módulos incorporados creados para recopilar estos datos son los componentes más básicos (e importantes). El módulo integrado responsable de registrar los datos de las condiciones ambientales consta de tres componentes principales: sensor, CPU integrada y radio de baja potencia. Los sensores miden directamente datos ambientales como la proximidad, el calor, la luz y el movimiento. Los datos almacenados en el sensor son recuperados por una CPU integrada, que en este punto es un microcontrolador (MCU). La MCU procesa los datos del sensor localmente contra los datos de referencia de referencia. Una vez que los datos del sensor se han procesado como se desea, los datos se almacenan localmente en un módulo o memoria fuera del chip en la MCU y se transmiten a los datos de destino a través de un transceptor de circuito integrado de radiofrecuencia (RFIC) de baja potencia. repositorio. El repositorio de datos de destino final podría ser cualquier cosa en el universo de IoT, desde teléfonos inteligentes ubicuos hasta discos duros en redes a través de enrutadores inalámbricos. La Figura 1 muestra los componentes que conforman un módulo integrado de IoT típico para registrar datos ambientales. Debido a las limitaciones de voltaje de la tecnología de proceso de semiconductores, los componentes comunes en los módulos integrados de IoT funcionan bien con rieles de voltaje estándar de 3,3 V.
Para que los módulos integrados de IoT funcionen de forma autónoma en el campo, es necesario elegir una fuente de alimentación o una batería según el rendimiento requerido para el módulo integrado que muestrea las condiciones ambientales. Las dos principales variables de rendimiento a considerar son: La cantidad de diferentes tipos de datos que se pueden registrar con las tecnologías inalámbricas admitidas. Además, cuánto tiempo puede durar el módulo integrado en el campo con la tecnología de batería y la configuración seleccionada. Para maximizar el rendimiento, la interfaz entre el módulo integrado y la batería elegida debe ser un regulador de conmutación. Los reguladores de caída baja (LDO) o las bombas de carga no brindan el mismo rendimiento que los reguladores de conmutación pueden brindar en aplicaciones alimentadas por batería. Los reguladores de conmutación vienen en tres opciones arquitectónicas principales: reductor, elevador y reductor-elevador.
Cada una de las tres arquitecturas de reguladores de conmutación tiene ventajas y desventajas entre las opciones de tecnología de batería y el costo del regulador. Un regulador reductor es un regulador que solo puede convertir voltajes de entrada mayores o iguales al voltaje requerido en la salida. La figura 2 muestra un diagrama de bloques simplificado del regulador reductor. Haciendo referencia a la Figura 2, el regulador reductor acciona el transistor de potencia Q1 con una relación de ciclo de trabajo calculada dividiendo el tiempo de encendido del transistor de potencia Q1 por la duración total del ciclo de conmutación que se muestra en las formas de onda de la Figura 2. funciona mediante El regulador reductor está controlado por un reloj interno que cambia una vez por ciclo, excepto en condiciones de carga ligera, donde muchos reguladores reductores varían su frecuencia de conmutación para maximizar la eficiencia. El voltaje de salida se calcula mediante el control del ciclo de trabajo del transistor de potencia Q1. El transistor de potencia Q2 es solo el complemento del transistor de potencia Q1 (menos el tiempo de no superposición forzado para evitar corrientes de disparo que pueden dañar la configuración del transistor de potencia). Un regulador elevador es un regulador que solo puede convertir voltajes de entrada por debajo del voltaje de salida deseado. La Figura 3 muestra un diagrama de bloques simplificado del regulador elevador. Con referencia a la Figura 3, el regulador de impulso impulsa el transistor de potencia Q1 con una relación de ciclo de trabajo calculada dividiendo el tiempo de encendido del transistor de potencia Q1 por el período completo del ciclo de conmutación como se muestra en las formas de onda de la Figura 3. Funciona al El regulador de impulso está controlado por un reloj interno que cambia onzas cada ciclo, excepto en condiciones de carga ligera, donde muchos reguladores de impulso varían su frecuencia de conmutación para maximizar la eficiencia. El voltaje de salida se calcula mediante el control del ciclo de trabajo del transistor de potencia Q1. El transistor de potencia Q2 complementa al transistor de potencia Q1 (menos un tiempo de no superposición aplicado para evitar corrientes de disparo que pueden dañar la configuración del transistor de potencia). Como puede ver, el regulador elevador y el regulador reductor pueden constar de solo dos transistores de potencia.
Continúa en la Parte 2…