Num mundo da Internet das Coisas ou das Coisas na Internet (IoT), quando tudo estiver interligado em rede, os transceptores de comunicação rádio para o acesso à rede precisam de ser económicos, extremamente discretos e de muito baixo consumo. No recente simpósio de tecnologia e circuitos VLSI que decorreu no Havai, o professor assistente de engenharia eléctrica Amin Arbabian, da Universidade de Stanford, demonstrou um chip miniatura totalmente integrado, desenvolvido em colaboração com a Universidade de Berkeley na Califórnia.

A operação do dispositivo parece semelhante à da tecnologia das etiquetas RFIS, onde a etiqueta é alimentada por um sinal RF externo e responde posteriormente com a transmissão do seu endereço único usando energia retirada directamente do sinal RF externo. Este novo dispositivo tem mais capacidade de processamento do que os dispositivos RFID simples, permitindo ler dados de sensores e transmitir a informação quando necessário.

Na primeira fase, a equipa responsável pelo projecto demonstrou um chip único com um sistema de rádio passivo na banda de 24 GHz / 60 GHz, encapsulado num CMOS de 65 nanómetros. Este chip é totalmente auto-suficiente, sem extensões ou componentes externos e mede apenas alguns milímetros. Integra antenas de recepção e transmissão e garante comunicações a uma distância até 50 cm. Um transmissor M-PPM modificado a 60 GHz (6-bits por slot) é usado para comunicar sequências de dados assim como a referência de temporização no local. A sinalização de impulsos permite obter informação da posição do chip recorrendo a informação time-of-flight. O chip é capaz de despertar de um estado de standby para operação com um consumo de apenas 1,5 µW, retirado neste caso do próprio leitor.

Os técnicos de Stanford esperam assim conseguir oferecer uma solução de comunicação eficiente que possa ser ainda mais miniaturizada e com custos na ordem dos centavos, para potenciar os controladores ou sensores da Internet das Coisas. Tendo em conta que a maior parte da infraestrutura necessária ao controlo de sensores e dispositivos já existe, com a Internet a comunicar comandos a nível global e os nossos computadores e smartphones para emissores desses comandos, este novo chip de comunicação sem fios é exactamente a peça que falta para poder potenciar todo o tipo de sistemas e dispositivos. Tal como o próprio Amin Arbabian explica, “como será possível colocar controlo wireless bidireccional em todas as lâmpadas? Integrando todos os elementos essenciais de um sistema de comunicações rádio num único chip que custe centavos a produzir. O custo aqui é crítico, uma vez que estamos a falar de conectar milhões de milhões de dispositivos”.

O consumo deste dispositivo consegue também ser tão reduzido que, uma única pilha AAA daria para o alimentar durante mais de um século. Mas a solução nem sequer usa bateria porque recebe toda a energia que necessita directamente dos sinais de rádio recebidos. Baseado neste projecto que beneficiou de vários importantes desenvolvimentos em termos de electrónica, a empresa de semicondutores STMicroelectronics fabricou 100 destes chips de rádio para as demonstrações promovidas por Amin Arbabian. Como os sinais não se transmitem a grandes distâncias, são precisos muitos chips destes para criar um sistema capaz de cobrir a divisão de uma casa.
 
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