פרופ' פרנסיסקו בלידו מאוני' קורדובה, ויו"ר ועידת ICCE: "האתגר למפתחי שבבים –המרת אנרגיה לאינטרנט של הדברים"

בראיון ל-Chiportal אמר פרופ' בלידו, מאוניברסיטת קורדובה בספרד כי כדי להגיע לפריסה של חיישנים ושבבים בכל בגד, או בכל חפץ שהוא יש לייעל את תהליך המרת האנרגיה ואולי אף לפתח אמצעים של קצירת אנרגיה מהסביבה שבה נמצא החפץ

אתמול (א') החלה בברלין הועידה הרביעית של ה-IEEE בנושא מוצרי צריכה אלקטרוניים (ICCE) המתקיימת במקביל לכנס IFA המציג מוצרי צריכה לאקטרוניים, בדומה לכנס האחות המתקיים בלאס וגאס במקביל ל-CES.
במסגרת זו שוחחנו עם יו"ר הועידה – פרופ' פרנסיסקו בלידו (Fransisco Bellido), מאוניברסיטת קורדובה, ספרד  ועם יו"ר הוועדה הטכנית, האחראי לתוכנית הכנס, אלכס הון מ-Berliner Verkhrsbetribe.

מהי מטרת הכנס?
פרופ' בלידו: "בועידה משתתפים חוקרים ומהנדסים מהתעשיה, ממרכזי מחקר ומהאקדמיה להחליף מידע ותוצאות מחקריהם האחרונים באשר למערכות, מעגלים, טכנולוגיות תהליכים ואפליקציות בתחום האלקטרוניקה הצרכנית ונסקרים בו עשרות רבות של מאמרים אקדמיים, בידי חוקרים ממגוון דיסציפלינות."

"הועידה מכסה את כל היבטי האלקטרוניקה הצרכנית כדון: אודיו ווידאו, בידור ומשחקים, אלקטרוניקה לרכב, רשתות צרכניות, RF ו-WIRELSS, ממשק אדם מכונה,  ספורט, איכות חיים ורפואה ביתית, אנרגיה חכמה והנדסת בטיחות מוצרים. השנה התערוכה מתמקדת באלקטרוניקה צרכנית. אחד הנושאים החמים השנה הוא מיחשוב לביש. הרכיבים של המיחשוב הלביש צריכים להיות מתוכננים כך  שיפעלו בסביבות בלתי צפויות, ויעמדו במשימה, בהתחשב בכך שהם מהווים את החוליה האחרונה בין המשתמש לבין הרשת."

פרופ' פרנסיסקו בולידו. צילום: אבי בליזובסקי

"מנקודת המבט של התעשייה מה שמפתחי המערכות לתחום מוצרי הצריכה האלקטרוניים זקוקים לו ביותר הוא שבבים יותר קטנים הצורכים פחות אנרגיה. כל מוצר צריכה אלקטרוני חייב מקור כוח כדי להמיר את החשמל המגיע מהזרם המרכזי שהוא באירופה 220 וולט ל-5 וולט בPC או 3.3 וולט עם מעט מיליוואט של כוח בטלפונים סלולריים ואף פחות מכך במוצרים רבים אחרים.  לשם כך צריך לפתח שבבי המרת כוח ולענף המוליכים למחצה יש תפקיד מרכזי משום שהשבבים הם אלו המשפיעים בסוף על גודלו ויעילותו של ההתקן הסופי. עלינו למזער לא רק את הגודל אלא גם את המחיר. מכיוון שטכנולוגית השבבים משמשת להניע כוח בסוללות ובקבלי על (אולטרה קפסיטורס), הם חייבים להמצא בכל המערכות הלבישות. בנוסף אליהן, אם אנחנו רוצים באמת ליהנות מהאינטרנט של הדברים יש צורך שאותם המוני מערכות מרוחקות ואוטונומיות הזקוקות לאנרגיה מעטה ולרוחב פס נמוך כדי להיות בקשר בינם לבין עצמם ואיתנו, אנו חייבים לפתור את סוגית המרת האנרגיה."

"אמצעי נוסף להגדלת מצאי האנרגיה של ההתקנים, מטרה שעדיין יש צורך להתקדם בה ופיתוחה הוא אחד המטרות לעתיד הקרוב –  מערכת יעילה לקצירת אנרגיה מהסביבה. ניתן יהיה לשלב לתוך השבב חיישנים שיוצרים אנרגיה מתנועה ומהפרש פוטנציאלים, ובקר המונע בידי האנרגיה הזו יוכל לבצע את התקשורת עם הסביבה החיצונית. כאשר יפותחו אמצעי קצירת אנרגיה, ניתן יהיה לפתח התקנים חופשיים מסוללה, ואפשר יהיה להטמיע אותם ביתר קלות במיחשוב הלביש ובאינטרנט של הדברים."

ו
אלכס הון. צילום: אבי בליזובסקי

מוסיף אלכס הון, האחראי על תוכנית הכנס: " מוצרי הצריכה האלקטרוניים מהווים שוק המוני, כאשר היצרנים מייצרים אותם בכמות גדולה, בניגוד למשל למוצרים המיועדים לשימוש בתעשיה. ממכיוון שכך, לא תמיד הטכנולוגיות המתפתחות עושות את הצעד הראשון שלהן במוצרי צריכה אלקטרונית. למשל ספקי כוח. יש מאמץ גדול  לקחת את הסוללות ולהקטין אותם, צריך לנצל את הסוללות באופן יעיל יותר והיום יצרנים רבים עושים זאת, מה שלא ראינו לפני עשר שנים. הממירים היום מאוד יעילים ומאפשרים המרה לוולטאז'ים שונים לפי הצורך של המכשיר. נוסיף לכך אמצעים של קצירת אנרגיה, למשל מתאי שמש, שמאפשרים למכשיר להשתמש פחות בסוללה, וכך ניתן לייעל את המכשירים.

פרופ' בלידו: "אבן הדרך לעתיד הקרוב בתחום האלקטרוניקה הצרכנית תהיה האפשרות  לספק יותר ויותר חיישנים אם אנחנו רוצים להנות מהאינטרנט של הדברים אנחנו חייבים דרך קלה להציב חיישנים בכל מקום, למעשה להטמיע אותם בתוך מדבקות שנוכל לפזר בכל מקום. בגלל זה, כבר בכנס CES שהתקיים בתחילת השנה בלאס וגאס עבר האינטרנט של הדברים להיקרא האינטרנט של הכל. אנחנו נצטרך למצוא דרך להזין את השבבים הללו באנרגיה, ולפיכך נדרש לבצע מיזעור של החיישנים ושל מערכת ניהול האנרגיה שלהם. באשר לתקשורת, הבעיה נפתרה כי היום אנחנו נהנים מפרוטקולים מאוד יעילים עם קצב נמוך וצריכת אנרגיה נמוכה כגון 802.15.4    ו-RFID. מבחינת התקשורת הנושא פתור אבל מנקודת המוצא של האנרגיה שאפשר לשלב בתוך מדבקה ולשבץ ברחובות ובתוך הבית."

לסיכום סוגיה זו אמר פרופ' בולידו: מתכנני השבבים חייבים להגדיל את יעילות השבב ולהקטין את הגודל. הון הוסיף כי האבולוציה שעוברים מכשירים אלקטרוניים מתחילה ממכשיר פרימיטיבי, מגיעה למכשיר מורכב, וממשיכה משם למכשיר פשוט יותר המבצע את אותה עבודה בפחות מורכבות. גם עצם הפחתת המורכובת מאפשרת להפחית את גודל השבבים וכתוצאה מכך גם את צריכת האנרגיה.

נושאים נוספים בכנס: אבטחה ו-HD
לדברי פרופ' בלידו, מלבד סוגית האנרגיה, הנושא הבא החשוב הוא סוגית הפרטיות והאבטחה. אם אנחנו מכניסים מרכיבים המאפשרים את גילוי התנועה שלנו בתוך הבית וברחבי העיר,  האבטחה והפרטיות הם סוגיות חשובות ולכן בכנס עוסקים גם בהם. תחום נוסף הוא הגברת יעילות דחיסת אודיו ווידאו הן בצד של השרת והענן והן בצד של משתמש הקצה, במטרה ליעל את השימוש ברוחב הפס למרות שהמשתמשים עברו לצפיה בסרטי HD.