Wireless Power for IoT

Resumen

La presente tesis doctoral por compendio de publicaciones trata diversos campos de estudio alrededor del tema principal de transferencia de energía de forma inalámbrica para el Internet de las cosas, en particular, para nodos formando una red de sensores inalámbrica, y poniendo el foco sobre el caso especial de recolección de energía de ondas de radio frecuencia (RERF), es decir, sin una fuente dedicada de emisi on. Durante el período doctoral, y de la misma forma condensado a lo largo de esta tesis, se estudió el actual espectro electromagnético, se desarrolló una antena tri-banda personalizada a casos de uso de RERF, se analizaron circuitos y componentes del estado del arte para la rectificación autónoma de señales de alta frecuencia y bajo voltaje, con el objetivo de la extracción de su energía. Se desarrollaron circuitos innovadores para la gestión energética eficiente en la etapa previa a la conversión dc/dc, que lograron una mejora substancial al estado del arte. Se estudiaron los conversores dc/dc del mercado bajo condiciones de ultra baja potencia, además de componentes y métodos novedosos para el almacenamiento de energía. Se desarrolló un novedoso protocolo de comunicación inalámbrico para sistemas empotrados y con recolección de energía, que consiguió hasta 2 déecadas de menor consumo de potencia que Bluetooth low energy, entre otras características. Se evaluaron nuevos componentes y materiales con propiedades excepcionales para la etapa de aplicación, como exibilidad y más bajo coste y consumo. Y se investigó en nuevos conceptos hardware y software para aumentar la seguridad de los nodos, sin aumentar sus demandas de energía. El éxito de los resultados se reflejó en los artículos publicados, adjuntos más adelante, aceptados en revistas de alto impacto científico y con rango del primer cuartal, así como en conferencias de relevancia internacional.