智能無(wú)源無(wú)線傳感器一站式解決方案解決物聯(lián)網(wǎng)感測(cè)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

　　物聯(lián)網(wǎng)(IoT)正迅速發(fā)展，感測(cè)是其重要一環(huán)。通常，IoT感測(cè)節(jié)點(diǎn)是采用電池供電和有線連接的，這阻礙了在某些無(wú)法進(jìn)入或難以到達(dá)的地方進(jìn)行部署，而頻繁更換電池也會(huì)增加維護(hù)成本，且電池和走線會(huì)增加面積，不利于實(shí)現(xiàn)高能效和高密度分布。為此，安森美半導(dǎo)體推出創(chuàng)新的智能無(wú)源無(wú)線傳感器(Smart Passive Sensors?，簡(jiǎn)稱SPSTM)，擺脫電池和布線挑戰(zhàn)，能在無(wú)法布線或難以更換電池的網(wǎng)絡(luò)邊緣測(cè)量、采集并分析數(shù)據(jù)。SPS結(jié)合完整的開(kāi)發(fā)套件SPSDEVK1，構(gòu)成一個(gè)即插即用的一站式完整解決方案，幾乎適用于任何環(huán)境和終端市場(chǎng)，從智能家居和樓宇應(yīng)用，到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通和醫(yī)療保健，設(shè)計(jì)人員無(wú)需從多家供應(yīng)商處采購(gòu)，節(jié)省開(kāi)發(fā)時(shí)間和成本。

　　智能無(wú)源無(wú)線傳感器簡(jiǎn)介

　　智能無(wú)源無(wú)線傳感器獲中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用聯(lián)盟國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)博覽會(huì)(IOTE)組委會(huì)評(píng)為第十屆IOTE 2018 “金獎(jiǎng)”創(chuàng)新產(chǎn)品，是今年亮相的10000+展品中獲獎(jiǎng)的100件最具代表性和創(chuàng)新性的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品之一。

　　圖1：智能無(wú)源無(wú)線傳感器獲IOTE 2018“金獎(jiǎng)”創(chuàng)新產(chǎn)品

　　智能無(wú)源無(wú)線傳感器最具優(yōu)勢(shì)的獨(dú)特性和創(chuàng)新性在于：它在單芯片上實(shí)現(xiàn)傳感，從接收的電磁場(chǎng)信號(hào)中采集能量，因而無(wú)需電池，可監(jiān)測(cè)溫度、濕度、距離等各種參數(shù)，基于RFID標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議實(shí)現(xiàn)了傳感器技術(shù)的突破。

　　圖2：突破性的智能無(wú)源無(wú)線傳感器技術(shù)

　　傳統(tǒng)傳感器每節(jié)點(diǎn)在PCB上實(shí)現(xiàn)激勵(lì)檢測(cè)，通常需要電池、微處理器和數(shù)據(jù)處理器件，批量化成本昂貴，體積大，需要維護(hù)。而使用安森美半導(dǎo)體的智能無(wú)源無(wú)線傳感器，每節(jié)點(diǎn)在無(wú)源標(biāo)簽上實(shí)現(xiàn)激勵(lì)檢測(cè)，通過(guò)額外的讀寫(xiě)器完成電源、微處理器和數(shù)據(jù)處理工作，無(wú)需電池，每個(gè)讀寫(xiě)器支持多個(gè)標(biāo)簽，因而批量化成本低，且標(biāo)簽薄如膠帶，尺寸小，無(wú)需維護(hù)。

　　智能無(wú)源無(wú)線傳感器無(wú)需電池或微處理器，使用超高頻射頻識(shí)別(UHF RFID)協(xié)議工作，適用于難以到達(dá)的位置，如地下、墻內(nèi)、體內(nèi)、容器內(nèi)、有毒或危害健康的區(qū)域，和空間受限的應(yīng)用，如門內(nèi)、即剝即貼、繃帶等，以及需要多傳感器的地方。

　　智能無(wú)源無(wú)線傳感器一站式解決方案可即插即用

　　為支持使用SPS的IoT應(yīng)用的開(kāi)發(fā)，安森美半導(dǎo)體將于2018年8月推出開(kāi)發(fā)套件SPSDEVK1，結(jié)合SPS使用，構(gòu)成一個(gè)完整的一站式解決方案，集成所需的所有硬件和軟件，包括讀寫(xiě)器、天線、各種類型的傳感器標(biāo)簽、電源、以太網(wǎng)線和分析軟件，實(shí)現(xiàn)多傳感器IoT應(yīng)用的快速配置和修改。

　　圖3：智能無(wú)源無(wú)線傳感器一站式解決方案：完整的生態(tài)系統(tǒng)

　　圖4：智能無(wú)源無(wú)線傳感器一站式解決方案集成所需的硬件和軟件

　　智能無(wú)源無(wú)線傳感器用于預(yù)測(cè)性維護(hù) 節(jié)省人力、資源和資金

　　2003年至2015年期間，全球有2,498起與電力相關(guān)的死亡事故。 根據(jù)國(guó)際電氣安全基金會(huì)的報(bào)告，另有30,000名工人因與電力相關(guān)的事故受到嚴(yán)重傷害，需要休養(yǎng)才能恢復(fù)工作。因此，有必要采用預(yù)測(cè)性維護(hù)解決方案，減少事故和傷害，節(jié)省人力、資源和資金。

　　在工業(yè)應(yīng)用中，智能無(wú)源無(wú)線傳感器可用于數(shù)據(jù)中心的預(yù)測(cè)性維護(hù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)服務(wù)器或電源開(kāi)關(guān)裝置內(nèi)部的熱點(diǎn)、溫度、濕度水平。傳感器外形小巧，可以放置在服務(wù)器機(jī)架中的每一臺(tái)設(shè)備上，連續(xù)監(jiān)測(cè)進(jìn)出口氣流溫度;而無(wú)線功能使設(shè)備在機(jī)架間移動(dòng)時(shí)仍能與傳感器對(duì)應(yīng)。每個(gè)傳感器都有全球獨(dú)一無(wú)二的ID信息，與該傳感器的歷史溫度數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)，同時(shí)此ID信息還適用于資產(chǎn)管理。根據(jù)這些可定期分析氣流溫度趨勢(shì)，以便檢測(cè)故障設(shè)備，保護(hù)敏感電子器件，并優(yōu)化整個(gè)數(shù)據(jù)中心的空氣流。傳感器還可置于地板下，通過(guò)檢測(cè)濕度判斷是否漏水，避免電短路。

　　在建筑物及智能樓宇中，智能無(wú)源無(wú)線傳感器能監(jiān)測(cè)墻內(nèi)、地板上、混凝土板內(nèi)的濕度和總線溫度水平，無(wú)需全套定制和“視線距離”，可提供歷史數(shù)據(jù)并觀察溫度上升情況。當(dāng)檢測(cè)到水分或溫度超過(guò)臨界值時(shí)，將呼叫管理員采取行動(dòng)，進(jìn)行緊急情況控制。

　　智能無(wú)源無(wú)線傳感器用于交通運(yùn)輸和物流服務(wù)

　　在交通運(yùn)輸和物流服務(wù)方面，智能無(wú)源無(wú)線傳感器可用于在線監(jiān)測(cè)冷鏈(食品或藥品)溫度和物流跟蹤，并確保貨物保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸?，以確保合規(guī)，減少產(chǎn)品損失并保證易腐貨物的安全。

　　智能無(wú)源無(wú)線傳感器用于醫(yī)療

　　在醫(yī)療保健領(lǐng)域，智能無(wú)源無(wú)線傳感器可用于監(jiān)測(cè)患者健康和安全的方方面面，包括液位水平監(jiān)測(cè)提醒護(hù)士靜脈注射袋已空、導(dǎo)管袋已滿，濕度檢測(cè)提醒護(hù)士床單需要更換，在場(chǎng)檢測(cè)告知護(hù)士病人下床、跌落、躁動(dòng)等情況，護(hù)理者檢測(cè)以幫助員工定位，證明在場(chǎng)，如護(hù)士在病房。

　　智能無(wú)源無(wú)線傳感器用于汽車

　　在汽車應(yīng)用中，智能無(wú)源傳感器能管理水侵檢測(cè)、乘員分類系統(tǒng)(OCS)、安全氣囊控制、暖通空調(diào)(HVAC)、智能雨刮控制和胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。

　　總結(jié)

　　安森美半導(dǎo)體的智能無(wú)源無(wú)線傳感器一站式解決方案集成所需的所有硬件和軟件，包括讀寫(xiě)器、天線、各種類型的傳感器標(biāo)簽、電源、以太網(wǎng)電纜和配套軟件，即插即用，可立即部署在無(wú)法布線或難以更換電池的網(wǎng)絡(luò)邊緣，監(jiān)測(cè)濕度、溫度、距離等各種參數(shù)。無(wú)源無(wú)線傳感器從接收信號(hào)中采集能量，具有創(chuàng)新低功耗IoT感測(cè)設(shè)計(jì)的潛力，用于系統(tǒng)自動(dòng)化溫度監(jiān)控，預(yù)防性維護(hù)等應(yīng)用的濕度/溫度/液位水平監(jiān)控，及分析物聯(lián)網(wǎng)世界的海量數(shù)據(jù)，解決物聯(lián)網(wǎng)感測(cè)設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)。安森美半導(dǎo)體還將持續(xù)擴(kuò)展傳感器產(chǎn)品系列，滿足快速興起的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的感測(cè)需求。