Sensor-Systeme in Form verschiedenster Internet-of-Things (IoT)-Anwendungen sind heutzutage nicht mehr wegzudenken. Ein Schwerpunkt beim Entwicklungsprozess solcher Systeme liegt unter anderem in der Minimierung des Stromverbrauchs, damit das Sensor-System möglichst lange autonom arbeiten kann. Eine vielversprechende Variante stellt Backscattering dar, bei dem ein Grossteil des Energieverbrauchs vom Sensor-System auf ein externes Lesegerät verlagert werden kann.
Um den Energieverbrauch solcher Systeme weiter zu senken, entwickelte Yanick Schoch, Mitarbeiter beim IMES Institut für Mikroelektronik, Embedded Systems und Sensorik und Masterstudent im Profil Electrical Engineering, einen eigens dafür konzipierten Mikrochip.
Bluetooth-Low-Energy-Backscattering
In industriellen Umgebungen ist die Verwendung von Bluetooth-Low-Energy (BLE) Backscattering von besonderer Bedeutung, da sie eine drahtlose Kommunikation bei minimalem Stromverbrauch ermöglicht. In Backscattering-Systemen reflektieren die Sensor-Systeme vorhandene Funksignale, anstatt eigene zu erzeugen, wodurch der Energieverbrauch erheblich gesenkt wird. Dadurch eignet sich BLE-Backscattering optimal für batterielose Sensor-Systeme, die bei der Güterverfolgung, Zustandsüberwachung und vorausschauenden Wartung eingesetzt werden können.
In der Arbeit von Yanick entstand ein Mikrochip, der dieses Prinzip anwendet, um mit handelsüblichen Smartphones über BLE zu kommunizieren. Dadurch entfallen die spezifischen und teuren Lesegeräte vergleichbarer Technologien wie Radio Frequency Identification (RFID). Im Vergleich zu bestehenden Lösungen konnte der Energieverbrauch pro gesendeter Informationseinheit erheblich gesenkt werden.
Im Rahmen der Generalversammlung des Halbleiter-Industriesektors von Swissmem wurde Yanick der dritte Platz beim Best Thesis Award verliehen. Preisstifter war Hitachi Energy.