L’IoT è in rapida crescita e le previsioni sul numero di dispositivi connessi indicano 29 miliardi entro il 2030, un trend che sta mettendo sotto pressione sia gli sviluppatori sia i fornitori di componenti IoT.
Quando si parla di dispositivi IoT bisogna tener presente la sostenibilità, i costi e, non meno importante, l’alimentazione, infatti le batterie ricoprono un ruolo essenziale.
Dunque, quale batteria scegliere? Luca Negri, Sales Manager di Sparq prende in esame alcuni dei fattori da tenere in considerazione nel momento in cui occorre scegliere la batteria più adatta per le applicazioni IoT.
I fattori essenziali nella scelta delle batterie
Nella scelta delle batterie vi sono molti aspetti correlati fra loro in relazione alle caratteristiche specifiche.
Non meno importante è affidarsi a un fornitore di batterie che possieda tutte le competenze necessarie per consigliare la soluzione migliore in base alle esigenze e requisiti specifici.
Sparq, parte del Gruppo Cebon, opera da 35 anni nel campo delle batterie, offrendo soluzioni personalizzate anche al mondo IoT.
I fattori essenziali si possono suddividere in:
- Requisiti di alimentazione
- Chimica della batteria
- Dimensioni della batteria
- Requisiti ambientali di funzionamento
- Prezzo
Requisiti di alimentazione
Innanzitutto è necessario considerare quanta energia richiederà il dispositivo IoT e, a seconda di tutte le funzionalità in esso contenute, quanta autonomia avrà con una singola carica.
Infatti, alcuni dispositivi richiedono molta più energia rispetto ad altri e, per praticità, sarebbe preferibile non dover caricare le batterie con frequenza costante.
In questi casi è consigliata la scelta di una batteria con una potenza di uscita più elevata, sebbene (e lo vedremo in seguito) le dimensioni e il peso possano risultare più elevate.
Deve esserci “chimica”
Esistono diverse tipologie di prodotti chimici per la composizione delle batterie e ciascuno apporta differenti vantaggi.
A seconda dell'applicazione IoT, la quale avrà un suo design unico e sarà destinata a un determinato utilizzo, vi sarà la tipologia di batterie più consona.
Per esempio, le batterie agli ioni di litio (Li-Ion) sono più comunemente utilizzate nei dispositivi IoT dove la densità energetica e la lunga durata del ciclo sono requisiti fondamentali per l'implementazione.
Tuttavia, va anche considerato che il nichel-metallo idruro (NiMH) può essere più adatto per dispositivi che devono connettersi alle reti 5G/LPWA, oppure per dispositivi il cui funzionamento avviene all’interno di un ampio range di temperature.
Le dimensioni contano
L’internet delle cose è composto da numerosi device, tra cui sensori intelligenti, smartwatch, serrature, ecc. Tutti questi dispositivi hanno una cosa in comune che è la loro dimensione.
La costante ricerca verso la riduzione delle dimensioni è volta a conferire, ad esempio ai dispositivi wearable, comfort e praticità.
Tuttavia, più le dimensioni sono ridotte più è necessario l'uso di una batteria che sia piccola, leggera e con determinate prestazioni. Anche sotto questo aspetto, l'opzione più comune è quella di utilizzare batterie a bottone al litio ricaricabili o altre tipologie di batterie a “moneta”.
Tuttavia, alcuni dispositivi IoT possono prevedere l’opzione di batterie sostituibili; in questo caso possono essere utilizzate quelle agli ioni di litio, al litio polimeri o al nichel metallo idruro.
L'ambiente impatta sulle prestazioni
Qualora il dispositivo venga utilizzato a temperature estreme o in ambienti gravosi, potrebbe rendersi necessaria la scelta di una batteria progettata per resistere a queste condizioni.
Ciò perché la batteria deve interagire con altri elementi in gioco e con l'ambiente circostante senza provocare interferenze che potrebbero causare malfunzionamenti o danni ai dispositivi IoT.
È chiaro che sia sufficiente un leggero cambiamento di temperatura per influire sulla capacità e sulla durata di una batteria. Pertanto, allo scopo di consentire un utilizzo adeguato ed efficace di uno specifico dispositivo, è necessario prendere in considerazione una batteria adatta a funzionare senza problemi entro valori di temperatura specifici.
Per esempio, valori di temperatura accettabili per il corretto funzionamento delle celle agli ioni di litio, sono compresi tra -20 °C e 60 °C. Come per tutte le tipologie di batteria, ma in particolar modo per quelle Li-Ion, sia le alte che le bassissime temperature possono generare danni e malfunzionamenti
Il prezzo “giusto” delle batterie
Una volta scelta la tipologia di batteria, un altro fattore decisivo, è il relativo costo. Il consumatore solitamente tende a effettuare la scelta di una batteria valutando fra un prodotto più costoso e un'alternativa più economica.
Ma, quando si tratta dei dispositivi IoT, il discorso è differente poiché risulta più conveniente scegliere una tipologia che meglio si adatta a quello specifico dispositivo, a prescindere dal prezzo
Di conseguenza, il costo di una batteria appropriata è determinato dalla progettazione di un dispositivo IoT, dalle dimensioni della produzione e dalle varie tipologie di batteria.
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