Solutions for resource constrained IoT devices

Abstract

Internet of Things (IoT) has been developing to become a free exchange of useful information between multiple devices. Already spread all over the world in the most varied forms and applications, IoT devices need to overcome a series of challenges to respond to the new requirements and demands. This thesis will focus on developing passive, semi-passive, and active solutions to overcome the energy and communication challenges faced by IoT devices. In that sense, several topics like backscatter communication, Wireless Power Transfer (WPT), Energy Harvesting (EH), chipless sensors, Simultaneous Wireless Information and Power Transfer (SWIPT), and Low-Power Wide- Area Network (LPWAN) will be explored and a set of contributions will be put forward. Moreover, whenever possible, the proposed solutions are implemented and tested in real application scenarios contributing to a better understanding of its viability.

A internet das coisas, conhecida pela sigla inglesa IoT (Internet of Things), tem se desenvolvido no sentido de se tornar numa rede de informação com participação e interação de vários dispositivos. Já espalhados por todo o mundo, nas mais diversas formas e aplicações, os dispositivos IoT precisam de se reinventar para responder aos novos desafios e requisitos. Esta tese concentra-se no desenvolvimento de soluções passivas, semi-passivas e ativas para responder aos desafios relacionados com eficiência energética e comunicação. Nesse sentido, vários tópicos como comunicação backscatter, transmissão de energia sem fios, colheita de energia, sensores sem chip, transmissão de energia e informação em simultâneo e comunicação de baixo consumo e longo alcance serão explorados desenvolvendo um conjunto de contribuições. Alem disso, sempre que possível, as soluções desenvolvidas são implementadas e testadas em cenários de aplicações reais contribuindo para um melhor entendimento da sua viabilidade.