İTÜDERGİSİ/d, Cilt 7, Sayı 5 (2008)

Yazı Büyüklüğü:  Küçük  Orta  Büyük

Yeni bir MEMS tabanlı pilsiz aktif RFID etiket sistemi

Tolga KAYA, Ali ZEKİ, Hür KÖŞER

Özet


Bu makalede yeni bir titreşim temelli mikro enerji harmanlayıcı sistemi önerilmiştir. Titreşimler ve ani hareketlerin, mekanik yapının sadece eğilmesine değil aynı zamanda gerilmesine yol açması prensibine dayanarak, sistemin doğrusal olmayan bölgede çalışması sağlanmıştır. Tasarlanan ve modellemesi yapılan mekanik yapının üzeri ince bir piezoelektrik film tabakası ile kaplanmış ve bu tabaka üzerinde oluşan mekanik stres elektrik enerjisine çevrilerek devreleri beslemek için kullanılmıştır. Doğrusal olmayan bölgede çalışmanın, mikrowatt mertebesindeki güç seviyelerini mm3’lük aletlerle elde edebileceği göz önüne alındığında, güneş panellerinde elde edilen güç yoğunlukları kadar yüksek enerjilerin elde edilebileceği görülmüştür. Algılayıcı kabiliyeti sayesinde bilgi depolayabilen, kum tanesi büyüklüğünde olan ve üretiminde kullanılan temel malzeme silikon olan bu aletler “zeki kum” olarak isimlendirilmiştir. Mekanik yapının modellenmesi ve tasarımı geliştirilmiş ve üretim sonuçları da ayrıca verilmiştir. Sistemin bilgi gönderebilmesi ve alabilmesi amacıyla iyi bilinen RFID teknolojisi tabanlı bir kablosuz haberleşme yöntemi önerilmiştir. Bu bağlamda, paket taşımacılığında sürekli ivme denetleme, sınır güvenliği için kendinden beslemeli algılayıcılar, çabuk bozulan yiyeceklerin taşımacılığında sıcaklık denetleme ve pilsiz kalp atışı algılayıcı gibi birçok uygulama önerilmiştir. RFID devrelerinin tasarımı yapılmış ve benzetim sonuçları elde edilmiştir. Oku-yaz bellek olarak manyetik belleklerden yararlanılmıştır. Bu sayede, pil kullanılmadan aktif bir şekilde veri yazabilen bir sistem yaratılmıştır. “Zeki RFID” olarak isimlendirilen bu sistemde ayrıca bilginin iletimi için de yeni bir modülasyon yöntemi önerilmiştir.

 

Anahtar Kelimeler: Enerji harmanlayıcı, RFID, mikroelektronik, MEMS.


Tam Metin: PDF