¿Cosechar energía ambiental?

En teoría, cosechar la energía que fluye libremente en nuestros ambientes actuales podría ser el avance que haga falta para lograr finalmente que la Internet de las Cosas se haga realidad, facilitando así la posibilidad de crear hogares, oficinas y ciudades inteligentes donde cada lugar esté dotado de dispositivos y sensores que se comunican entre sí.

FERNANDO TRAVIESO Y MAGALY IRADY   Tal Cual

La necesidad de usar grandes cantidades de energía es el principal obstáculo para que la Internet de las Cosas —interconexión digital de objetos a través de Internet— pueda establecerse como una de las tecnologías más innovadoras para mejorar la calidad de vida de las personas, toda vez que proporciona información ilimitada sobre el mundo alrededor. 

En efecto, alimentar miles de millones de sensores que harán inteligentes los objetos cotidianos exigirá desarrollar nuevas fuentes energéticas limpias y económicas, a fin de preservar nuestro planeta ante las amenazas del cambio climático.

Los ingenieros llevan décadas tratando de encontrar formas de producir energía partir de las ondas de radiofrecuencia que flotan en la atmósfera provenientes de las radiaciones emitidas por las innumerables torres de alta potencia instaladas en la Tierra, las cuales, aunque alimentan la radio, la televisión y los celulares, no están dirigidas directamente a ellos sino que flotan en el aire y pueden ser aprovechadas por cualquier otro receptor sintonizado en la frecuencia correcta. 

Si bien es cierto que esta energía se cosecha desde hace ya tiempo para alimentar circuitos de baja potencia, la energía requerida para transmitir datos de forma activa, como en la Internet de las Cosas, es bastante mayor. 

Pero recientemente, un grupo de investigadores de la Universidad de Washington, liderados por Shyam Gollakota, Jefe del Laboratorio de Redes y Sistemas Móviles, encontró una forma para que los dispositivos se comuniquen sin tener que transmitir de forma convencional.

Esta nueva técnica de comunicación denominada Ambient Backscatter (retrodispersión ambiental), permite que dispositivos sin pilas y sin cables se comuniquen entre sí y puedan interactuar entre ellos utilizando la energía que se genera al absorber y reflejar las ondas ambientales. 

Más allá de aprovechar las señales inalámbricas a nuestro alrededor como fuente de energía y como soporte de la comunicación, se trata de “saltarse” los transmisores convencionales, grandes consumidores de energía. 

Los prototipos utilizados han sido unos dispositivos sin batería, de la mitad del tamaño de una tarjeta de crédito, dotados de antenas que cambian entre la absorción y la reflexión de las señales ambientales de radio. 

En el modo de absorción, recogen la energía suficiente para activar los chips de potencia, sensores, LEDs, e incluso pantallas en blanco y negro, y en el modo de reflexión, dispersan las señales de radio ambientales de una manera que los dispositivos cercanos pueden detectarlas. 

Según Gollakota, el diseño hace que sea posible el despliegue de sensores sin baterías u otros dispositivos en cualquier lugar, a bajo costo.

Aunque su alcance es reducido, los últimos prototipos pueden enviar y recibir señales de más de 20 metros y entre las diferentes habitaciones en un edificio. 

También pueden conectarse a Internet, mediante la comunicación de hasta dos metros a través de Wi-Fi con teléfonos inteligentes o routers domésticos. 

Además Gollakota asegura que los dispositivos se podrían programar para trabajar juntos en redes donde los datos viajarían saltando de un dispositivo a otro para cubrir largas distancias y acabar por conectarse con nodos en Internet. 

Ese escenario fue probado colocando etiquetas en cajas de cereales que fueron alineadas en un estante que imitaba un supermercado; cada etiqueta se comunicaba con su vecina más cercana para comprobar si estaba en el lugar adecuado y si no lo estaba, hacía parpadear una luz LED. 

Muchos de nuestros objetos personales podrían formar parte de esas redes libres de baterías, lo que facilitaría por ejemplo, encontrar objetos extraviados ya que los dispositivos pueden hablar unos con otros.

En teoría, cosechar la energía que fluye libremente en nuestros ambientes actuales podría ser el avance que haga falta para lograr finalmente que la Internet de las Cosas se haga realidad, facilitando así la posibilidad de crear hogares, oficinas y ciudades inteligentes donde cada lugar esté dotado de dispositivos y sensores que se comunican entre sí.