《電子技術(shù)應(yīng)用》
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超低功耗技術(shù)可延長(zhǎng)物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線傳感器使用壽命

2016-03-10

  物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 中一個(gè)最大的技術(shù)挑戰(zhàn)就是傳感器節(jié)點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)在任何地方。這些傳感器能夠在已聯(lián)網(wǎng)住宅中被用于測(cè)量溫度和濕度、在實(shí)施養(yǎng)護(hù)監(jiān)視中被用于測(cè)量高速公路橋梁的機(jī)械應(yīng)力,或是在智能流量計(jì)量過(guò)程中被用于測(cè)量燃?xì)夂妥詠?lái)水使用量等參數(shù)。這些數(shù)據(jù)被服務(wù)器采集處理后,需要一個(gè)廣泛的覆蓋區(qū)域,通過(guò)可靠數(shù)據(jù)從而形成穩(wěn)健耐用的網(wǎng)絡(luò)。實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程的技術(shù)即是將傳感器數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸至一個(gè)中央主機(jī)系統(tǒng)。

  為了實(shí)現(xiàn)諸如此類的大型網(wǎng)絡(luò),還必須將另外一個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域考慮在內(nèi),那就是整個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)必須有非常長(zhǎng)的運(yùn)行使用壽命這一特征。使用壽命越長(zhǎng),養(yǎng)護(hù)成本越低。借助微控制器的功率優(yōu)化和諸如LiSOC12主電池的電池類型,這些處理器的供電運(yùn)行時(shí)間可以達(dá)到10年或更長(zhǎng)的時(shí)間。

  直到今天,更長(zhǎng)距離的傳感器數(shù)據(jù)射頻 (RF) 傳輸還未得到廣泛實(shí)施。這個(gè)無(wú)線特性使得系統(tǒng)的功耗考慮更加復(fù)雜。雖然無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)需要消耗盡可能低的平均功率,它還必須能夠?yàn)榕紶柍霈F(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸傳送高峰值電流。

  從功耗角度來(lái)講,這便意味著傳感器系統(tǒng)內(nèi)的最低靜態(tài)電流與針對(duì)功率放大器的高效高功率能力之間需要相互組合。這也意味著器件、以及整體電源架構(gòu)本身選型方面的全新挑戰(zhàn)。


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