研发项目 · Hazitek 2025

KOTENSE

Estudio tecnológico de soluciones inalámbricas sin batería con diferentes protocolos de comunicación.

KOTENSE 是由 Kliskatek 牵头的研发项目,旨在为工业物联网开发新一代无电池无线传感器节点。规模化部署传感器的最大障碍之一是对电池的依赖:它限制了可扩展性,增加了维护成本,还会产生电子垃圾。该项目将优化的 RF 能量采集与先进的通信协议相结合,来攻克这一障碍。

挑战

数以百万计的传感器,以及它们的电池

工业 4.0 需要在工厂、基础设施、交通和城市中部署数以百万计的联网传感器。电池供电方案造成了瓶颈:在难以到达的地方更换电池,成本高、速度慢,而且不可持续。基于 UHF RFID 的无电池方案前景可观,但在通信距离、速度、灵活性和读写器成本方面仍有局限。

我们的方法

两种新型无电池节点

KOTENSE 建立在 Kliskatek 此前在 RFID 与 BLE 混合架构方面的工作基础之上。

BLE_RF

一种无电池传感器节点,将定制设计的分立式 RF 能量采集器与低功耗蓝牙数据传输相结合。BLE_RF 去掉了传统的 RFID 下行链路,仅依靠 RF 连续波获取能量,从而把通信距离扩展到商用 RFID 收发器的极限之外,并可配合低成本的蓝牙读取设备使用。

I40_RF

一种无电池传感器节点,采用另一种通信协议,针对蓝牙未必是最佳选择的工业 4.0 应用场景进行了优化:在严苛的工业环境中,需要更高的安全性、更强的抗噪声能力或更低的延迟。

关键创新领域

我们正在研究的内容

分立式 RF 能量采集器设计

优化的分立式 RF 采集拓扑,使我们摆脱商用 RFID 收发器芯片的局限和稀缺,获得更大的设计灵活性和更远的通信距离。

能量优先的设计方法

传统低功耗设计关注的是功耗,而 KOTENSE 开发的方法着眼于优化传感器节点的总能量预算。

面向工业环境的天线优化

我们针对真实的工业环境评估并表征天线拓扑,以增益、输入阻抗和带宽作为与采集器协同设计的关键参数。

多协议通信

除蓝牙之外,KOTENSE 还探索能更好满足特定工业需求的协议,始终以能耗作为差异化因素。

目标应用

电池成为问题的地方

  • 实时监测电气开关柜母线温度,防止过热和电弧闪络
  • 旋转机械和工业设备的预测性维护
  • 桥梁、隧道和关键基础设施的结构健康监测
  • 出行与交通领域的轮胎压力和温度监测
  • 智能电网和配电网络的故障检测
科学传播

边研究,边分享

研究成果通过科学出版物、国际会议以及 Kliskatek 自己的渠道分享。其中包括:在加拿大温哥华举办的 IEEE SENSORS 2025 上组织并参加研讨会“Wireless and Batteryless Sensors: Towards AIoT”;在中国澳门举办的 Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area Forum on Urban Intelligence and Industrial Innovation 上作特邀报告;以及向 IEEE Journal of Radio Frequency Identification 投稿一篇论文。

项目数据
项目简称KOTENSE
编号ZL-2025/00844
牵头单位Kliskatek S.L.
项目周期2025
RIS3 优先领域Industria Inteligente
关键技术IoT · 信息物理系统 · 纳米技术

资助

本项目由巴斯克政府 HAZITEK 2025 计划资助,并由欧盟通过欧洲区域发展基金(ERDF)在巴斯克地区 ERDF 计划 2021-2027 框架内联合资助。

Proiektu hau Eusko Jaurlaritzaren HAZITEK 2025 programak finantzatzen du eta Europar Batasunak kofinantzatzen du Europako Garapen Eskualdeko Funtsaren (EGEF) bidez, Euskadiko EGEF Programa 2021-2027ren esparruan.

Este proyecto está financiado por el programa HAZITEK 2025 del Gobierno Vasco y cofinanciado por la Unión Europea a través del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), en el marco del Programa del País Vasco FEDER 2021-2027.

Eusko Jaurlaritza / Gobierno Vasco由欧盟联合资助

Eusko Jaurlaritzak diruz lagundua / Subvencionado por el Gobierno Vasco

Cofinanciado por la Unión Europea / Europar Batasunak kofinantzatua