Vorig jaar onthulden computerwetenschappers van de TU Delft en Northwestern University (Illinois, VS) ’s werelds eerste batterijloze Game Boy, die eindeloos speelplezier mogelijk maakt door energie te halen uit zowel zonne-energie als uit de kinetische energie die nodig is om de verschillende knopjes in te drukken. Hetzelfde team heeft nu een platform gelanceerd waarmee makers, hobbyisten en beginnende programmeurs hun eigen batterijloze elektronische apparaten kunnen maken, aangedreven door sporadisch uit de omgeving geoogste energie. Dit meldt TU Delft.
Het platform, BFree genaamd, bestaat uit hardware om energie te oogsten (BFree Shield) en een aangepaste versie van Python (een van de meest toegankelijke en meest gebruikte programmeertalen) die bestand is tegen stroomuitval. Een beetje basiskennis van Python is eigenlijk al voldoende om snel en eenvoudig een batterijloze versie te maken van welk do-it-yourself (DIY) slim apparaat dan ook. Met deze technologie kunnen beginnende programmeurs bijvoorbeeld hun DIY-bewegingssensor op batterijen vervangen door een eeuwig werkende sensor op zonne-energie.
Het onderzoek werd op woensdag 22 september digitaal gepresenteerd op UbiComp 2021, het belangrijkste congres op het gebied van ubiquitous computing.
Software bouwen
De makersbeweging – een op technologie gerichte extensie van de DIY-cultuur – is een hele diverse groep uitvinders, ontwerpers en computerprogrammeurs die hun eigen hard- en software bouwen voor elektronische apparaten als bewegingssensoren, schermen, actuatoren en vele andere toepassingen. Samen met cloud computing maakt het snel en goedkoop bouwen van gekoppelde apparaten het Internet of Things (IoT) mogelijk.
Een batterij weglaten is natuurlijk niet zo eenvoudig als het misschien klinkt. Als een apparaat afhankelijk is van de geoogste energie, dan brengt dit onzekerheden met zich mee. Als bijvoorbeeld de zon achter een wolk verdwijnt, dan zal er tijdelijk geen zonne-energie beschikbaar zijn.
Energie
Met BFree hebben de onderzoekers dit probleem getackeld. Dankzij deze technologie kunnen apparaten eeuwig werken zonder continu over energie te beschikken. Als de stroom uitvalt, dan pauzeert BFree de berekeningen. Zodra er weer voldoende energie is, gaat het automatisch verder waar het gebleven is, zonder enig verlies aan geheugen en zonder eerst een lange reeks computerbewerkingen te hoeven uitvoeren voor de herstart. Behalve dat dit energie bespaart, is de technologie ook nog eens intuïtiever dan je normaal gesproken bij traditionele apparaten ziet. Die weten vaak niet meer wat er vlak voor de stroomonderbreking gebeurde en moeten dus weer helemaal van voor af aan beginnen.
Batterijloze apparaten
Om tot een gebruiksvriendelijk proces te komen, hebben de onderzoekers BFree uitgerust met software die Python-programma’s kan interpreteren voor batterijloze apparaten. Een gebruiker hoeft alleen maar BFree Shield toe te voegen aan een (veelgebruikt) makersplatform om vervolgens het apparaat te programmeren zoals ze al gewend zijn. De BFree-software regelt de rest zodat het programma zonder batterijen werkt – oneindig lang, ondanks talloze stroomonderbrekingen en puur op basis van de geoogste energie.
Door: Nationale Onderwijsgids
Beeld: TU Delft
