Diseñar para la conectividad IoT puede ser un desafío cuando la electrónica convencional está expuesta a condiciones adversas. El proyecto europeo i-EDGE se centra en desarrollar una plataforma de conmutación nanoelectromecánica para dispositivos periféricos que funcionen en condiciones exigentes, como, por ejemplo, a temperaturas de hasta 300 grados centígrados y dosis de radiación de hasta 1 Mrad.
Los entornos operativos desafiantes son comunes en muchas aplicaciones importantes de IoT relacionadas con las empresas y la economía circular. Sin embargo, la electrónica convencional no es adecuada para funcionar en entornos exigentes y duros, como a altas temperaturas.
Liderado por la empresa de micro y optoelectrónica aplicada AMO (Alemania), el proyecto i-EDGE establece una plataforma de tecnología de interruptores nanoelectromecánicos (NEM) para dispositivos periféricos de IoT que funcionan en condiciones exigentes, es decir, a alta temperatura (<300°C) y/o alta radiación (<1 Mrad). La plataforma de conmutación planificada no consumirá energía eléctrica mientras esté en modo de espera y tendrá una memoria no volátil.
Según la información publicada en el Servicio de Información Comunitario sobre Investigación y Desarrollo (Cordis, por sus siglas en inglés) de la Comisión Europea, i-EDGE realizará un demostración de prueba de concepto de un nodo IoT de sistema en chip (SoC) NEM con una matriz de puertas lógicas programable en campo (FPGA), memoria no volátil y un sensor de temperatura, alimentado por un banco de capacitores de alta temperatura, con un receptor de energía inalámbrico para la carga lenta del capacitor, y un transceptor de datos simple y lectura del sensor para interactuar con el FPGA en el chip y la memoria no volátil.
La estructura FPGA se basará en la tecnología de conmutación NEM para lógica digital y se integrará con una matriz de memoria no volátil, bloques de servicios analógicos para transferencia de energía inalámbrica, intercambio de datos y lectura de sensores.
Kit de diseño físico NEM
El proyecto desarrollará un kit de diseño físico (PDK) NEM para el diseño y la simulación de circuitos, que facilitará el uso generalizado por parte de los ingenieros de aplicaciones. El flujo de tecnología y diseño se demostrará con una aplicación de monitorización de condición.
El consorcio i-EDGE, compuesto por tres entidades procedentes de Suecia, Austria y Francia, y por cuatro socios procedentes de Suiza y Reino Unido, tiene toda la experiencia para establecer una cadena de suministro completa, desde la lógica básica y el diseño de celdas de memoria hasta SoC y una ruta de migración a la fabricación piloto de la tecnología NEM en Europa.
Con una duración de tres años (enero de 2023-junio de 2026), el proyecto cuenta con un presupuesto de 2.132.745 euros, íntegramente financiados por el programa de investigación Horizon de la Comisión Europea.