Progetto di un modulo di alimentazione basato su energy harvesting per un nodo sensore LoRaWAN

Lo scopo di questo elaborato è di rendere indipendente il funzionamento di un nodo sensore LoRaWAN da generatori d’alimentazione esterni, attraverso l’energy harvesting. Nell'elaborato, infatti, viene descritto il progetto di un modulo d’alimentazione che, attraverso una cella fotovoltaica in silicio amorfo e un dispositivo per la gestione di micropotenze, riesce ad immagazzinare energia in un supercapacitore e fornirla a un nodo sensore esterno che comunica mediante protocollo LoRa. Inizialmente sono stati introdotti i concetti principali di energy harvesting e dei protocolli LoRa e LoRaWAN, in modo tale da far comprendere la loro importanza per la realizzazione di dispositivi di comunicazione wireless low power. Dopo aver illustrato i componenti principali del sistema, vengono spiegati il funzionamento complessivo del modulo d’alimentazione, le varie scelte di progettazione fatte e le possibili configurazioni con cui l’utente può decidere di farlo lavorare. Infine, sono stati presentati i risultati sperimentali, a partire dal corretto caricamento del dispositivo di accumulo e quindi del corretto funzionamento del convertitore di potenza, interno al dispositivo di controllo, che ha il compito di caricarlo. Inoltre, è stato illustrato il comportamento della tensione in uscita al regolatore LDO, interno al dispositivo di controllo, che alimenta il nodo sensore e della tensione ai capi del dispositivo di accumulo quando viene effettuata una comunicazione.