Come il Design Innovativo di PCB Permette all’IoT di Ridurre Gli Sprechi

 

I progetti PCB innovativi hanno permesso all’IoT di muoversi nelle nostre case e uffici e farci risparmiare energia e soldi. Il termostato Nest, lampadina Philips Hue, ed il sensore a foglia AgriHouse sono tutti dispositivi IoT che utilizzano nuovi PCB che ci aiutano a ridurre gli sprechi e a farci risparmiare soldi. 

Quando crescevi tua madre ti ha mai strillato, “Spegni quelle luci!”? Tuo padre ha mai detto, “Se vuoi accendere l’aria condizionata devi pagarla!”? Se sì, la tua famiglia probabilmente era parsimoniosa proprio come la mia, altrimenti , scommetto che vivevi una vita di lusso con temperature gradevoli. Anche se per i miei genitori poteva essere divertente rincorrermi per casa e cercare tutte le luci che avevo lasciato accese, l’Internet delle Cose (IoT) potrebbe presto rubargli questo piacere. 

 

Nest Thermostat

Il Nest potrebbe portarti alla mente il Hal 9000, ma ti farà risparmiare soldi, non cercherà certo di ucciderti.  

Raffreddamento e Riscaldamento Efficienti 

Mia sorella è sempre stata di indole bollente. Odia stare al caldo, tanto che quando esce per fare sport lascia l’aria condizionata accesa per poi trovare la casa fredda al ritorno. Inutile dire che era un vero e proprio sistema inefficiente, che “sprecava” un sacco di elettricità. Nest ha previsto di ridurre lo spreco di riscaldamento e di raffreddamento con il loro sistema termostato “smart”, reso possibile dal design PCB “smart”.  

Così come il governo, il termostato ti spia per prevedere le tue azioni. In questo caso, le azioni di interesse sono spegnere o accendere il tuo riscaldamento o il raffreddamento. Dopo un po’ di giorni di monitoraggio su quando spegni e accendi il condizionatore, il Nest inizia ad imparare le tue preferenze di temperatura. Quando,per esempio, sei fuori casa al lavoro spegnerà l’aria condizionata e la ri-accenderà poi in tempo per farti entrare in una casa raffreddata. In aggiunta, il termostato Nest ha funzionalità smartphone che ti permettono di controllare la temperatura di casa ovunque tu sia. Nest ha aiutato a risparmiare oltre 12 bilioni di kWh di energia elettrica con i loro termostati “smart”. Ciò si traduce anche in un gran risparmio di soldi. 

Risparmiare denaro è grandioso, ma cosa c’è da dire riguardo al PCB dietro questo dispositivo salva soldi? Sono sicuro che gli ingegneri hanno desiderato questo tipo di tecnologia per secoli, ma i progressi recenti nel design PCB hanno finalmente reso questo tipo di sistema possibile. Sai che il Nest necessita di raccogliere dati, interpretarli (o inviarli per essere interpretati), mettere in pratica un calendario basato su dati interpretati ed interagire con uno smartphone per fare questo lavoro. Il Nest ha anche bisogno di qualche poverino che deve stipare tutto in uno spazio delle dimensioni di un disco da hockey. 

 

IoT Light bulb

Ho un’idea, una lampadina IoT!

Illuminazione Efficiente 

Le luci erano un altro punto della discordia in casa nostra. Mia sorella ed io amavamo avere gli ambienti ben illuminati, al contrario dei miei genitori che volevano risparmiare il più possibile. La riduzione della dimensione dei PCB ha anche permesso alle lampadine di entrare nelle fila dei dispositivi connessi. 

Ho comprato la mia prima lampadina IoT anni fa. All’inizio il mio portafogli si rifiutava all’acquisto, perchè la lampadina ed il controller assieme costavano sui 50€. Con il passare del tempo, però, il portafogli ha visto i risparmi a lungo termine della mia lampadina WiFi. Spesso dimentico di spegnere le luci quando lascio casa. Ora posso spegnerle da remoto con il mio smartphone. Ho anche pianificato il mio programma personalizzato che accende le luci quando mi sveglio, le spegne quando vado al lavoro, etc. Molti utilizzatori non compilano i propri programmi, ma sono comunque capaci di risparmiare pochi centesimi spegnendo le luci dopo essere usciti di casa. 

I risparmi reali di soldi, comunque, derivano dalla stessa tecnologia che permette alle lampadine di esistere. Quasi tutte le lampadine IoT utilizzano chip LED per illuminare le stanze, anziché lampadine fluorescenti o incandescenti. Le lampadine incandescenti durano intorno alle 1200 ore e lampadine CFL attorno alle 10,000 ore, mentre quelle LED fino a 50,000 ore. Potresti forse pagare un po’ di più all’inizio, ma riuscirai a rimediare non dovendo più comprare così spesso lampadine in futuro. 

Le lampadine a LED utilizzano anche meno elettricità per produrre la stessa quantità di luce delle incandescenti e delle lampadine CFL. Le LED sono una tecnologia piuttosto recente e sono molto piccole. Si combinano con un chip WiFi ed un trasformatore AC - DC e così avrai una lampadina wireless. Lampadine a incandescenza e CFL non possono essere utilizzate allo stesso modo perchè sono già più ampie. Aggiungila in un PCB per connettività wireless ed avrai una grossa lampadina che nessuno vorrà comprare. 

 

automatic system for watering plants

Sensori di foglia potrebbero rendere efficiente l’irrigazione 

Utilizzo dell’Acqua Efficace 

Nonostante l’enorme quantità di strani dispositivi IoT, uno che non mi aspettavo di vedere era un sensore di foglie. In ogni caso, AgriHouse, assieme con la NASA, lo ha appena prodotto.

Il sensore di foglie di AgriHouse tiene traccia di quando una pianta necessita di irrigazione. Ciò può aiutare gli agricoltori a risparmiare tanti soldi. Anziché dover andare in giro per la fattoria e controllare quali piante necessitano di irrigazione, questo sensore ti manderà un messaggio. Invece di restare bloccato su un calendario di irrigazione che può sovra irrigare o sotto irrigare le piante, tale sensore ti farà sapere esattamente quando hanno bisogno di acqua. Gli agricoltori utilizzano il 70% dell’acqua del mondo e molta di questa è sprecata in sistemi di irrigazione inefficienti. Questo sensore a foglie permette agli agricoltori di irrigare le loro piante in maniera più precisa, anziché indovinare quando annaffiare. Questo sensore può anche far sapere agli agricoltori se c’è una perdita nel loro sistema di irrigazione. Se apri l’acqua ed il sensore ti dice che le piante sono ancora asciutte, sai che c’è una falla nel tubo da qualche parte. Tale sistema potrebbe aiutare enormemente gli agricoltori a ridurre l’utilizzo di acqua e quindi far risparmiare tanti soldi. 

La cosa interessante riguardo il sensore a foglia è che si aggancia nella foglia. La maggior parte delle foglie che ho visto sono abbastanza fragili. È notevole come i progettisti PCB siano stati capaci di creare un sensore così piccolo e leggero da poterlo installare su una foglia. Inutile dire che questa piccola tecnologia leggera è diventata disponibile solo recentemente.  

Innovare con Software

È chiaro che l’Internet delle Cose sta spingendo gli ingegneri a fare design PCB sempre più innovativi. Questi dispositivi IoT e design ci aiuteranno a rendere le nostre vite più efficienti e si spera anche a farci risparmiare soldi. Per costruire un futuro innovativo, avrai bisogno di strumenti innovativi. Avrai bisogno di un software di design PCB che sia all’avanguardia e che può aiutarti a progettare per il domani. CircuitStudio® è proprio quel tipo di software di design, ha tante  funzionalità all’avanguardia che possono aiutarti a concepire la futura generazione di dispositivi IoT. 

Vuoi approfondire riguardo il design PCB per IoT? Chiama un esperto ad Altium.

Previous Article
OnTrack Newsletter: Studenti hacker, Blog relativi a Diafonia e Progettazione - Agosto 2019
OnTrack Newsletter: Studenti hacker, Blog relativi a Diafonia e Progettazione - Agosto 2019

Major League Hacking, alimenta la passione degli studenti d'ingegneria

Next Article
Le Funzionalità Più Importanti per La Comparazione di un Software di Layout PCB
Le Funzionalità Più Importanti per La Comparazione di un Software di Layout PCB

Non vuoi finire col comparare mele ad arance quando si parla di software di design PCB. Guarda cosa dovrest...