Avnet Abacus ha svelato i dettagli della sua recente collaborazione con TWTG, fra i principali specialisti nel settore Industrial IoT, con sede a Rotterdam. La collaborazione è tesa a ottimizzare lo smaltimento di milioni di contatori intelligenti: la chiave è stata l'integrazione della tecnologia di batteria di Nichicon in un nuovo modulo di comunicazione wireless.
La fruibilità dei contatori intelligenti esistenti, che originariamente inviavano i propri dati tramite 2G/GPRS, è soggetta all'inevitabile progresso tecnologico. I servizi voce e dati vengono sempre più spesso implementati su reti 3G/4G ed eventualmente 5G, nonché su altre tecnologie LPWAN, tra cui LTE Cat-M1, NB-IoT e LoRa. Per le utility, la dismissione delle vecchie tecnologie di rete comporta un grosso problema in quanto prelude alla necessaria sostituzione dei contatori intelligenti (probabilmente destinati alla discarica) e alla conseguente onerosa installazione di nuovi contatori.
Proprio a causa di queste problematiche, un importante fornitore europeo che eroga elettricità a un milione e mezzo di famiglie e imprese mediante contatori intelligenti si è rivolto a TWTG per progettare un modulo di retrofit in grado di interfacciarsi con la base installata di contatori intelligenti per comunicare con il mondo esterno utilizzando la tecnologia LTE-M.
Una risorsa fondamentale chiave per il nuovo modulo era la porta di accesso P1 del contatore intelligente, utilizzata per vari scopi, dagli aggiornamenti del firmware al monitoraggio dei dispositivi. Tuttavia, la porta offre un'uscita di circa 5mA, valore non sufficiente per inviare un messaggio tramite 4G. Il progetto richiedeva pertanto un dispositivo di accumulo piccolo ma potente, in grado di acquisire energia dalla porta, immagazzinarla e fornirla al modulo per inviare dati tramite LTE-M.
L’intervento di Avnet Abacus è stato sollecitato per aiutare a reperire un adeguato dispositivo di accumulo e per fornire il supporto di progettazione del nuovo modulo. Le opzioni considerate includevano il ricorso a un supercondensatore, tuttavia, la bassa densità di energia di tali dispositivi avrebbe imposto un ingombro troppo grande per il design compatto richiesto. Inoltre, per la batteria era fondamentale garantire una durata dai 10 ai 15 anni e un’affidabilità all’altezza delle sfide legate ai cicli di carica e scarica che si sarebbero verificati in un periodo coì prolungato, rispettando al contempo le varie normative nazionali in modo da poter distribuire il modulo in tutta Europa.
Avnet Abacus ha trovato la soluzione ideale nell'innovativa batteria di Nichicon, sviluppata per una penna stilo destinata a un telefono cellulare per il mercato consumer. Collegandosi tramite Bluetooth, la batteria Nichicon della serie SLB può essere caricata in modalità wireless nel giro di pochi minuti, offrendo inoltre una durata di migliaia di cicli di carica/scarica. La batteria SLB è in grado di accumulare dall'uscita P1 da 5mA una carica sufficiente per alimentare un singolo messaggio dati al giorno. Oltre alla batteria, il prototipo del dispositivo di retrofit include un avanzato modulo LPWAN multimodale con supporto LTE Cat-M1, un'antenna Kyocera-AVX, dei connettori Molex e una scheda SIM.
"Siamo rimasti davvero colpiti dal supporto fornito dal team Avnet Abacus e dalla loro soluzione innovativa", ha affermato Wesley Kerstens, responsabile hardware TWTG. “Il loro aiuto, e in particolare la scelta della tecnologia di batteria Nichicon, ci ha aiutato a soddisfare tutti i requisiti necessari con un prodotto semplice e compatto".
Secondo Marc Eichhorn, Product Manager Batteries di Avnet Abacus: “Esiste un grande potenziale per implementare la tecnologia SLB di Nichicon in una serie di dispositivi remoti rivolti alle applicazioni IoT oppure come potenziale sostituto delle batterie non ricaricabili dei prodotti di nuova generazione che utilizzano l'energia raccolta da piccole celle solari. Tale tecnologia suggerisce inoltre che la batteria non è più il fattore limitante della vita dei prodotti”.
