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为无电池,启用AI的IoT设备开发的新标准

2025-04-28 13:05:04 英文原文

作者:by Newcastle University

New standard developed for battery-free, AI-enabled IoT devices
环境光电磁球概念。学分:纽卡斯尔大学

由纽卡斯尔大学(Newcastle University)领导的具有里程碑意义的国际合作,开发了世界上最有效的综合灯光收获和存储系统,用于在物联网边缘(IoT)边缘为自主人工智能(AI)供电。

技术,出版在日记中能源与环境科学,开拓无电池的无维护平台,用于下一代设备预示着向可持续,智能基础设施的变革性转变。

这一突破的核心是一种创新的三端光电容器,一种将高效混合光伏的设备(分子设计的超级电容器)和生态友好的蘑菇衍生的壳聚糖膜融合到无缝的系统中。

这个紧凑的单元可在典型的室内照明下达到创纪录的摄影电压为0.9 V,总充电效率为18%,可实现物联网网络和边缘AI的连续无电池操作。在现实世界测试中,平台驱动的图像识别任务,精度为93%,每次推理仅为0.8 MJ,在吞吐量中超过3.5倍的商业硅模块。

纽卡斯尔大学皇家学会研究员能源部能源部主席玛丽娜·弗里塔格(Marina Freitag)教授,他共同构思并领导了该项目,他说:“这是近十年来酿造的想法,从基本的分子工程到现实世界中的Edge AI应用。

“我绝对很高兴看到它终于意识到了这一点,不仅是一种学术好奇心,而且是一个完全集成的工作系统。它证明只有通过深层,我们可以解决可持续,智能技术的多方面挑战吗?”

数十亿个设备的可持续未来

到2030年预计,拥有超过300亿的物联网设备,无毒电池或电网连接的无处不在,无线,智能系统的挑战是技术和可持续性的决定性问题之一。

这项工作为室内环境展示了可行的高性能解决方案,为家庭,医院,工厂和城市中的零维护,能源自治基础设施铺平了道路。它直接回答了联合国可持续发展目标7的负担得起和并可以帮助减少每年数十亿电池的环境影响。

为智能,可持续社会建立基础

这些含义远远超出了实验室。这项技术是改变游戏规则的,医疗保健,工业自动化,以及实现需要零维护并具有最小环境影响的传感器和边缘设备网络。通过将分子工程,可生物降解材料,高级模拟和现实AI集成团结,该团队为科学与协作不知道不知道边界时的可能性设定了新的基准。

Freitag教授补充说:“合作是解决明天技术的多方面问题的唯一方法。我们的共同成功不仅是科学的突破 - 这是一个模板,即全球,跨学科团队如何能够提供创新社会的需求。”

更多信息:Natalie Flores Diaz等人,在弱光环境中解锁了用于边缘计算的高性能光电容器,能源与环境科学(2025)。doi:10.1039/d5ee01052g

引用:为无电池启用AI的IoT设备开发的新标准(2025年,4月28日)检索2025年4月28日摘自https://techxplore.com/news/2025-04--standard-battery-free-ai-enabled.html

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摘要

由纽卡斯尔大学(Newcastle University)领导的具有里程碑意义的国际合作,为在能源与环境科学上出版的IoT边缘的自治AI开发了高效的集成轻储存和存储系统。该无电池平台使用三端的光电容器,该光电容器将光伏电池与超级电容器和可生物降解的壳聚糖膜合并。它在室内照明和功率图像识别任务下达到了18%的充电效率,在低能消耗时精度为93%,超过了商业硅模块。该技术解决了与IoT设备相关的环境问题,并支持可持续的智能基础设施,与非可持续发展目标7保持一致。