Los PB tienen un factor de forma más grande y mejores capacidades de hardware/conectividad que los dispositivos IoT. Esto les permite incorporar un circuito EH más eficiente que posiblemente podría recolectar de múltiples fuentes ambientales simultáneamente, lo que reduce la incertidumbre de la energía total recolectada. Nos referiremos a los PB alimentados por fuentes de energía renovables como PB de energía verde (gPB).
Los gPB contribuyen a la WET sostenible en las dimensiones económica y ambiental, ya que la generación autónoma de electricidad reduce los costos generales.
Para ilustrar esto, en la Figura 2a comparamos los costos generales de las implementaciones de IoT habilitadas para WET, incluidos los PB alimentados por la red, los PB alimentados por batería, los gPB y el escenario de referencia donde los dispositivos dependen únicamente de sus baterías.
Para este ejemplo, implementamos un PB por cada 50 dispositivos IoT. Para escenarios habilitados para WET, adoptamos el transmisor de potencia inalámbrica RF Powercast TX91503 PowerSpot®1 como el equipo PB de referencia, cuyo costo por unidad es =C100.00. Además, escalamos los gastos de instalación y operación de acuerdo con el costo por kWh consumido por la red del PB en cada escenario. Específicamente, adoptamos los valores =C0.30/kWh, =C0.15/kWh y =C1.50/kWh para los PB alimentados por la red, los gPB y los PB alimentados por batería, respectivamente. Además, consideramos que los PB operan 24/7 durante la vida útil del hardware de los dispositivos IoT con un consumo de energía de 6 W. A menos que se indique lo contrario, asumimos que la vida útil de la batería de un dispositivo IoT es de cinco años y que el mantenimiento representa el 50% del costo de instalación de =C20.00 por dispositivo IoT.
Por último, tenga en cuenta que los costos generales se calculan durante la vida útil del hardware de los dispositivos de IoT. Tenga en cuenta que el escenario de referencia es la solución más rentable para alimentar unos pocos dispositivos. Sin embargo, a medida que aumenta la cantidad de dispositivos, la implementación de PB alimentados por la red, y especialmente gPB, reduce los costos generales; por lo tanto, promueve oportunidades comerciales y permite más casos de uso. Para este ejemplo, asumimos que la vida útil de la batería de los dispositivos es fija y coincide con las expectativas de diseño. Sin embargo, el perfil de energía del hardware inexacto y las imperfecciones de la batería pueden aumentar los costos generales lejos de lo esperado, como lo sugiere la Figura 2b. Hemos asumido en ambos ejemplos que WET es factible para alimentar incluso la implementación de IoT más demandante de energía que se muestra en la Figura 2b. Finalmente, vale la pena notar que los valores numéricos indicados en este ejemplo son para fines de comparación cualitativa y, por lo tanto, no reflejan los precios exactos en el mercado. Aquí, hemos asumido que el costo por kWh en el
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