لقد برز حصاد الطاقة كحل واعد لمصادر الطاقة المستدامة والفعالة في إنترنت الأشياء وأنظمة الاستشعار القابلة للارتداء في مجال الرعاية الصحية. تلعب هذه الأنظمة دورًا حاسمًا في المراقبة والتدخل الصحي في الوقت الفعلي. ومع ذلك، فإن اعتمادهم على البطاريات التقليدية ذات العمر المحدود يشكل تحديًا عمليًا. تتعمق هذه الأطروحة في دراسة نظامين أساسيين لحصاد الطاقة. يستخدم النظام الأول لوحة كهروضوئية واحدة لالتقاط الطاقة الشمسية الوفيرة خلال ساعات النهار. يتم بعد ذلك تحويل هذه الطاقة الملتقطة لإعادة شحن بطاريات أجهزة الاستشعار أو لتشغيل الأجهزة مباشرة.

هذا النهج فعال بشكل خاص في البيئات الخارجية والمناطق ذات ضوء الشمس الكافي. ويتطلب النظام الأولي ما يقرب من 14.16 ساعة لتحقيق الشحن الكامل للبطارية بسعة 750 مللي أمبير. وفي المقابل، يستخدم النظام الثاني تكوينًا متوازيًا مع لوحتين كهروضوئيتين، مما يعزز كفاءة حصاد الطاقة من خلال زيادة التعرض لأشعة الشمس وتحسين التقاط الطاقة. النظام الثاني يقلل بشكل كبير من وقت الشحن إلى ما يقرب من 7.1 ساعة لبطارية بسعة 750 مللي أمبير. عمر البطارية للسيناريو الأول هو 7.5 ساعة أما للسيناريو الثاني فيمتد إلى 7.9 ساعة.

تشير نتائج الأطروحة إلى أن أنظمة حصاد الطاقة المستكشفة، وخاصة التكوين المتوازي مع لوحين كهروضوئيين، تظهر تحسينات ملحوظة في كفاءة الشحن وعمر البطارية. يساهم انخفاض وقت الشحن وعمر البطارية الممتد في التطبيق العملي لهذه الأنظمة وفعاليتها في تشغيل أجهزة الاستشعار القابلة للارتداء الخاصة بإنترنت الأشياء في مجال الرعاية الصحية.