采用德州儀器超低功耗技術(shù)的 AdaptivEnergy 無(wú)線遠(yuǎn)程傳感解決方案使能量收集成為現(xiàn)實(shí)
2008-08-28
作者:美國(guó)德州儀器
AdaptivEnergy 公司推出采用 Joule-Thief 技術(shù)開(kāi)發(fā)的演示套件" title="演示套件">演示套件,用于進(jìn)行能量收集" title="能量收集">能量收集,并為德州儀器 (TI) 超低功耗" title="超低功耗">超低功耗 MSP430 微控制器" title="微控制器">微控制器 (MCU) 與 RF 技術(shù)進(jìn)行采集數(shù)據(jù)、控制系統(tǒng)操作或?qū)⒏袦y(cè)數(shù)據(jù)傳輸至中心采集站提供核心動(dòng)力。該套件充分展示了能量收集與射頻 (RF) 技術(shù)在無(wú)線傳感、監(jiān)控或環(huán)境智能等方面的卓越優(yōu)勢(shì)。Joule-Thief 能量收集器是基于 AdaptivEnergy 公司 Ruggedized Laminated Piezo (RLP) 技術(shù)之上。該技術(shù)能夠使緊湊型能量收集模塊為無(wú)線傳感器" title="無(wú)線傳感器">無(wú)線傳感器等應(yīng)用提供核心動(dòng)力。這些無(wú)線傳感器可用于在無(wú)線或無(wú)需電池的情況下收集環(huán)境智能信息,對(duì)工廠、汽車、辦公大樓、家庭及其它環(huán)境中的危險(xiǎn)情況進(jìn)行檢測(cè)并報(bào)告。(更多詳情,敬請(qǐng)?jiān)L問(wèn):http://focus.ti.com.cn/cn/paramsearch/docs/parametricsearch.tsp?familyId=342§ionId=95&tabId=1200&family=mcu 。)
潛力巨大的新興市場(chǎng)
根據(jù) Darnell集團(tuán)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),全球用于無(wú)線傳感系統(tǒng)的能量收集解決方案市場(chǎng)潛力巨大。預(yù)計(jì)到 2013 年這一市場(chǎng)的規(guī)模將達(dá)到約1.64 億套,年復(fù)合增長(zhǎng)率近 65%。能量收集是低功耗技術(shù)一個(gè)重要的新興領(lǐng)域,不僅可通過(guò)風(fēng)能與太陽(yáng)能系統(tǒng)滿足大規(guī)模的能源需求,而且還可滿足傳感器網(wǎng)絡(luò)等小規(guī)模需求。該技術(shù)充分利用建筑、車輛以及機(jī)械內(nèi)部固有的振動(dòng)產(chǎn)生或收集能量,從而在無(wú)線和沒(méi)有電池的情況下也能驅(qū)動(dòng)傳感器。例如,借助于Joule-Thief 技術(shù),傳感器可從大橋上的車輛所產(chǎn)生的隆隆振動(dòng)中收集能量,然后將該數(shù)據(jù)從大橋上所有的無(wú)線傳感器傳輸至采集點(diǎn),以便在采集點(diǎn)通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析來(lái)監(jiān)測(cè)橋體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固程度 (structural soundness)。
能量收集變得成本低廉而又簡(jiǎn)單易行
過(guò)去,向傳感器-發(fā)送器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)供電需要花巨資安裝線路或定期更換電池。但是,在難以到達(dá)或危險(xiǎn)的區(qū)域中采用有線傳感器收集數(shù)據(jù)也許是不可行的,甚至?xí)诰€路安裝和電池更換過(guò)程中造成人員傷亡。而如今,AdaptivEnergy 公司的Joule-Thief 技術(shù)不僅使遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)與安全監(jiān)控變得簡(jiǎn)單易行,同時(shí)還顯著降低了相關(guān)程序的成本。
Joule-Thief 技術(shù)完美結(jié)合了 AdaptivEnergy 獨(dú)特的應(yīng)力-偏壓 (stressed-biased) RLP 能量收集束,可將振動(dòng)或運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成可用的電能。與壓電型能量收集器件相比,RLP 智能能量束 (RLP Smart Energy Beam) 允許超過(guò)十倍的應(yīng)力作用于壓電陶瓷,從而產(chǎn)生更多可供系統(tǒng)使用的轉(zhuǎn)換電源。除了直接傳感運(yùn)動(dòng)外,這種多功能的設(shè)計(jì)還可接受來(lái)自外部傳感組件的輸入,有助于檢測(cè)橋梁與高層建筑物中的應(yīng)力、工廠設(shè)備的損耗程度、汽車以及其他多種環(huán)境條件下的過(guò)熱、危險(xiǎn)化學(xué)品以及不安全狀況等。
基于由 MSP
片上系統(tǒng) (SoC) 與諸如模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)、定時(shí)器、比較器以及各種存儲(chǔ)器配置等 MSP430 微控制器外設(shè)的集成,不僅有助于AdaptivEnergy節(jié)省空間并降低電路板成本,同時(shí)還使其能夠構(gòu)建適用于各種環(huán)境智能應(yīng)用的免維護(hù)無(wú)線傳感器。TI的 CC2500RF 收發(fā)器在 2.4GHz 范圍內(nèi)運(yùn)行,從而使其正好適用于可靠的低成本數(shù)字無(wú)線應(yīng)用。
采用 Joule-Thief 演示套件與 eZ430-RF2055 開(kāi)發(fā)工具可快速開(kāi)展工作
AdaptivEnergy 提供的 Joule-Thief 能量收集演示套件包含采用火柴盒大小封裝的 RLP 智能能量束以及收集與存儲(chǔ)電子設(shè)備,使開(kāi)發(fā)人員可輕松從振動(dòng)中研究能量的收集。此外,AdaptivEnergy 還提供 TI的eZ430-RF2500 微控制器開(kāi)發(fā)工具,其包括開(kāi)發(fā)整套無(wú)線控制網(wǎng)絡(luò)所需的所有軟硬件以及以 USB 棒狀盒形式配套提供的、針對(duì)系統(tǒng)內(nèi)編程與調(diào)試的仿真器。通過(guò)結(jié)合使用 Joule-Thief 套件與 eZ430-RF2500 微控制器工具,開(kāi)發(fā)人員可擁有一整套用于設(shè)計(jì)由環(huán)境振動(dòng)驅(qū)動(dòng)的低成本、低功耗無(wú)線傳感器系統(tǒng)。
AdaptivEnergy 已與眾多目前采用 Joule-Thief 設(shè)計(jì)的業(yè)界領(lǐng)先系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商達(dá)成合作協(xié)議,共同研發(fā)將在未來(lái)一至兩年內(nèi)面市的高級(jí)傳感應(yīng)用。此外,AdaptivEnergy 還與負(fù)責(zé)為美國(guó)情報(bào)界發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新技術(shù)的 In-Q-Tel 公司達(dá)成戰(zhàn)略協(xié)議。如欲了解有關(guān) AdaptivEnergy 的更多詳情,敬請(qǐng)?jiān)L問(wèn) http:// www.adaptivenergy.com/。
TI 全系列微控制器產(chǎn)品支持業(yè)界創(chuàng)新
從 MSP430 平臺(tái)的超低功耗 16 位 MCU 到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 32 位 MCU 乃至高性能 TMS