Promovend
Jonathan P. Spratte, M. Sc.
TAO-FINANZIERTES PROJEKT
Energieautarke Funksensoren mit Speisung durch kinetische Energy-Harvester
Prof. Dr.-Ing. Gerhard Fischerauer, Universität Bayreuth
Problemstellung
Die Energieeffizienz von Bestandsbauten kann häufig nur durch situationsadaptive Klimatisierung und Beleuchtung gesteigert werden. Aus diesem Grund ist eine entsprechende Zustandsüberwachung durch entsprechende Sensoren notwendig. Um Aufwand und Kosten zu senken und die Flexibilität zu erhöhen, ist die Notwendigkeit einer Verkabelung unerwünscht, weshalb die Sensordaten oft per Funk in einem Funksensornetzwerk (WSN) übermittelt werden müssen. Um auch auf einen regelmäßigen Batteriewechsel verzichten zu können, ist die Entwicklung energieautarker, also netz- und batterieunabhängiger Funksensorenknoten (FSK) von großem Interesse. Eine Möglichkeit zur Umsetzung energieautarker FSKs ist die Energieversorgung durch die Ernte von kinetischer Energie aus der Umgebung durch Energy-Harvester.
Zielsetzung
Die Ziele der Arbeit umfassen die Bereitstellung und Charakterisierung eines durch einen kinetischen Energy-Harvester versorgten, energieautarken FSK. Es sollen Entwurfskriterien und Grenzen von energieautarken FSKs jeweils für regelmäßige und ereignisbasierte Messungen und Datenübertragungen herausgearbeitet und untersucht werden. Ferner soll eine praktische Demonstration in Form eines WSN, in dem wenigstens ein, nach Möglichkeit mehrere energieautarke FSKs verwendet werden, aufgebaut und auf die Leistungsfähigkeit untersucht werden.
Abb.1 Laboraufbau eines Energy-Harvesters