10 hónapos akkumulátor-élettartamú okosóra? Ez nem sci-fi

A legtöbb okosóra akkumulátora néhány nap után lemerül, és ez az egyik leggyakoribb panasz a viselhető tech eszközökkel kapcsolatban. A LightInk nevű nyílt forráskódú projekt most megmutatja, hogy radikálisan másképp is lehet gondolkodni az akkumulátor kérdéséről.

Az új okosóra akkumulátor-élettartama mindössze 100 mAh-s cellával és okos energiagazdálkodással éri el a 6-10 hónapos értéket.

Daniel Ansorregui spanyol mérnök 2019-ben kezdte el fejleszteni azt az okosórát, amelyről most az egész tech világ beszél. A LightInk nem kereskedelmi termék – legalábbis egyelőre –, hanem egy nyílt forráskódú projekt, amelynek tervrajzai, firmware-je és 3D nyomtatható tokjának modelljei szabadon elérhetők a GitHubon. A projekt nemrégiben nevezést nyert a Hackaday Green Powered Challenge nevű versenyére, ami jól jelzi, milyen figyelmet keltett a szakmai közösségben.

Az óra alapja egy ESP32-PICO-D4 chip, amely Wi-Fi és Bluetooth kapcsolatot biztosít, de LoRa rádiót és GPS modult is tartalmaz a tervek szerint. A kijelző egy 1,54 hüvelykes fekete-fehér e-ink panel, amelynek egyik legnagyobb előnye, hogy csak akkor fogyaszt áramot, amikor frissül – statikus képet megjelenítve szinte semmit sem vesz el az akkumulátorból.
Hogyan sikerült 10 hónapos akkumulátor-élettartamot elérni?

A titok három egymást erősítő megoldásban rejlik:

A mélységi alvás és az RTC wake stub kombinációja a legfontosabb innováció. Az ESP32 chip normál esetben körülbelül 28 milliszekundumot tölt bootolással, és ez alatt is több milliampert fogyaszt. Ansorregui egy olyan megoldást dolgozott ki, amellyel a chip az RTC memóriából azonnal lefuttat egy kis kódrészletet ébredés után, megkerülve a teljes bootolási folyamatot. Az eredmény: a chip felébred, elküldi az adatokat az e-ink kijelzőnek, majd 1 milliszekundumon belül visszaalszik mélységi alvásba – miközben a kijelző a háttérben elvégzi a frissítést. Ez a megoldás a korábbi energiafogyasztás töredékére csökkentette az aktív időt.

A napelemes töltés dedikált töltési chip nélkül működik. A LightInk egy egyszerű, de okosan tervezett áramköri megoldással közvetlenül a napelemből tölti az akkumulátort, külön töltési vezérlő integrált áramkör nélkül. Ez csökkenti a fogyasztást és az alkatrészek számát egyaránt.
A felesleges fogyasztók teljes elhagyása szintén kulcsszerepet játszik. A gyorsulásmérő és a töltési IC hiánya nem véletlen – ezek az alkatrészek még készenléti állapotban is áramot fogyasztanak, és Ansorregui tudatosan döntött amellett, hogy inkább elhagyja őket, mint hogy kompromisszumot kössön az akkumulátor élettartamával.

Miben különbözik ez az okosóra piaci többi modelljétől?

A LightInk nem próbál versenyezni az Apple Watch-csal vagy a Garminnal – egészen más kategóriát képvisel. Nincs benne színes érintőkijelző, nincsenek egészségügyi szenzorok és nincs alkalmazásbolt. Cserébe van benne valami, amit egyetlen kereskedelmi okosóra sem tud felmutatni: egy 100 mAh-s akkumulátor, amelyet napelemes töltéssel kiegészítve akár 10 hónapig nem kell töltőre tenni. Az óra egyelőre nem kapható készen, de a GitHubon elérhető minden szükséges anyag ahhoz, hogy valaki maga elkészítse.

A LightInk projekt megmutatja, hogy az okosóra akkumulátor-problémájára létezik radikálisan eltérő megközelítés – ha lemondunk a színes kijelzőről és a rengeteg szenzorról, cserébe hónapokig tartó üzemidőt kapunk. Az e-ink kijelző, a napelemes töltés és az ESP32 firmware szintű optimalizálása együttesen egy olyan eszközt eredményez, amely teljesen átírja az elvárásainkat azzal kapcsolatban, milyen sokáig bírhat egy okosóra töltés nélkül.

techworld.hu