Was ist das "Internet der Dinge"?
Mit Hilfe des Internets der Dinge (IoT) ist unsere Welt mehr denn je vernetzt. Das IoT bezieht sich auf die Vielzahl von "Dingen", die mit dem Internet verbunden sind, Informationen sammeln und austauschen oder es den Nutzern ermöglichen, Funktionen auszuführen oder zu initiieren, ohne selbst physisch anwesend zu sein. Ein automatisiertes intelligentes Haus wäre ein Beispiel für eine IoT-Anwendung; Benutzer können Licht, Temperatur, Schlösser und Jalousien über ihr Smartphone steuern.
Der Begriff "IoT" bezieht sich im Allgemeinen auf Geräte, die normalerweise nicht mit dem Internet verbunden sind. Eine intelligente Glühbirne oder eine Sicherheitskamera wäre ein IoT-Gerät, ein Smartphone oder ein Computer hingegen nicht.
Analysten gehen davon aus, dass es bis zu 41,6 Milliarden vernetzte IoT-Geräte bis 2025 in einer Reihe von verschiedenen Branchen und Anwendungen. Das IoT hat die Erfassung von Daten und Informationen in einer Weise erleichtert, die viele Prozesse viel effizienter und produktiver macht.
Welche Rolle spielen Batterien in einer IoT-Zukunft? Von der Fertigung über die Forschung bis hin zum Transport und zur häuslichen Nutzung - das Internet der Dinge erobert die Welt, und Batterien werden eine entscheidende Rolle dabei spielen, es zum Leben zu erwecken.
Welche Branchen würden von der Einführung des IoT profitieren?
Das IoT kann sicherlich die Notwendigkeit beseitigen, Geräte manuell zu bedienen oder einzuschalten, aber es gibt bestimmte Branchen, die von einer IoT-Zukunft nicht nur durch mehr Komfort profitieren würden. Durch die Nutzung des IoT können Branchen wie das Gesundheitswesen, die Landwirtschaft und das verarbeitende Gewerbe ihre Prozesse erheblich rationalisieren, die Effizienz steigern und Fehler reduzieren, während sie gleichzeitig bessere Dienstleistungen anbieten und die Kosten senken.
In der Gesundheitsbranche hat das IoT eine bessere, effizientere und genauere Versorgung der Patienten ermöglicht. Mit IoT-Geräten wie Herzfrequenzmessgeräten können Krankenhäuser und Angehörige der Gesundheitsberufe ihre Patienten direkt von zu Hause oder von Gesundheitseinrichtungen aus überwachen. Dies verringert den Zeit- und Kostenaufwand für Hausbesuche von Ärzten oder für Krankenhausbesuche von Patienten. Die Automatisierung ermöglicht auch eine genauere Datenerfassung, was menschliche Fehler reduziert und es den Fachleuten ermöglicht, etwaige Probleme frühzeitig zu erkennen.
In der Landwirtschaft, IoT könnte den Landwirten helfen, ihre Ernten besser zu schützen und anzubauen. Sensoren können Wetterbedingungen, Feuchtigkeit oder Windverhältnisse überwachen, Bodensonden können helfen, den Zustand des Bodens zu verfolgen und so den Landwirten helfen, ihre Ernte zu optimieren und zu schützen.
Die IoT-Technologie wird auch in der Fertigung kontinuierlich eingesetzt, um Prozesse zu verbessern. Sensoren sind in Fabrikanlagen integriert und werden zur Einschätzung potenzieller Ausfälle und erforderlicher Wartungsarbeiten eingesetzt. Dies hilft, mögliche Probleme zu erkennen, bevor sie entstehen, und verhindert Störungen in der Produktion.
Durch die Integration des IoT in die Prozesse hofft man, dass die Industrie langfristig nachhaltiger und langlebiger wird.
Batterien und IoT
Eine der größten Herausforderungen bei der Förderung des Internet der Dinge ist die Verfügbarkeit von Strom und Energiequellen. Für Geräte, die direkt an das Stromnetz angeschlossen werden, wie z. B. Haushaltsgeräte, wäre dies kein großes Problem. Aber für Anwendungen, die in entlegeneren Gebieten eingesetzt werden, z. B. auf Feldern, oder für mobile Geräte wie Herzmonitore, sind Batterien von entscheidender Bedeutung. Sollte das Gerät ausfallen, könnten wichtige Daten verloren gehen oder vermeidbare Katastrophen eintreten.
Zwar sind IoT-Geräte und -Sensoren in der Regel klein und benötigen nicht viel Energie für ihren Betrieb, doch würde es den Zweck der IoT-Integration zunichte machen, wenn die Geräte häufig gewartet und die Batterien gewechselt werden müssten.
Da die Geräte klein sind, bleibt den IoT-Herstellern nicht viel Spielraum für ihre Arbeit. Damit ein Gerät nachhaltig ist, müssen die Batterien eine hohe Leistung erbringen. Je nach Gerät halten die Batterien zwischen 3 und 10 Jahren, wobei die kürzere Zeitspanne die Regel ist.
Was ist also die ideale Batterie für IoT-Geräte?
Wie bei jeder Batterieanwendung muss auch hier berücksichtigt werden, wie das Gerät genutzt wird. Ein Faktor, den es bei der Entwicklung von Batterien für IoT-Geräte zu berücksichtigen gilt, ist die Umgebung, in der sie eingesetzt werden sollen. Sowohl Hitze als auch Kälte können für die Batterie schädlich sein. Kältere Temperaturen können die Batteriechemie verlangsamen, während Hitze die Zelle schwer beschädigen kann. Eine Batterie, die innerhalb des Umgebungstemperaturbereichs ihres Standorts betrieben werden kann, ist für die langfristige Nachhaltigkeit und Zuverlässigkeit entscheidend. Wenn die Batterie nicht mehr in der Lage ist, effizient Energie zu liefern, könnte dies das IoT-Gerät obsolet machen.
Langlebigkeit und Sicherheit sind der Schlüssel zur Senkung der Wartungskosten und zur Erhöhung der Zuverlässigkeit. Vor allem, wenn Sensoren oder Messgeräte dazu dienen, Umweltfaktoren wie Temperatur oder Luftfeuchtigkeit an entlegenen Orten wie Regenwäldern zu Forschungszwecken zu überwachen. Ebenso sollte ein batteriebetriebenes IoT, das regelmäßig am Körper getragen wird, nicht das Risiko bergen, den Patienten zu beschädigen oder zu verbrennen.
Um diese Bedenken auszuräumen, suchen Entwickler nach Möglichkeiten, langlebige und sichere Batterien und Geräte zu entwickeln. Die Entwicklung von Geräten, die ihre Funktion erfüllen, ohne zu viel Energie zu verbrauchen, ist eine Richtung. Eine andere ist die Entwicklung eines Geräts, das sich selbst aufladen kann mit Energy-Harvesting-Technologie, sei es durch Sonnen- oder Windenergie oder sogar durch die Nutzung von Schallwellen aus der Umgebung. Das ehrgeizige Ziel wäre, dass dies zu einem "für immer" Batteriemit Geräten, die nie aufgeladen oder deren Batterien ausgetauscht werden müssen.
Mit der Verbesserung der Batterietechnologie können wir sicher sein, dass wir bessere IoT-Geräte sehen werden, die eine viel effizientere, vernetztere und nachhaltigere Zukunft schaffen.
