隨著物聯(lián)網(wǎng)傳感器設備在全球范圍內(nèi)的不斷增加,處理傳感器電池的成本和處理是一個可怕的前景。此外,電池生命周期的開始——生產(chǎn)和回收電池的成本和能耗正在加劇這一挑戰(zhàn)。
許多垂直市場組織的重要目標是以可持續(xù)、經(jīng)濟、高效的方式部署物聯(lián)網(wǎng)傳感器端點。尋找降低能耗、消除無線傳感器電池以提高效率的方法,將消除增加傳感器部署的障礙。
可操作數(shù)據(jù)及自動化:物聯(lián)網(wǎng)傳感的關(guān)鍵驅(qū)動因素。
對于許多終端用戶來說,降低能耗和提高效率非常重要。這些措施的核心是使用互聯(lián)網(wǎng)傳感器。例如,建筑材料中的傳感器用于檢測霉菌、漏水和電熱點等常見建筑問題,以解決這些問題,然后才能產(chǎn)生重大成本。傳感器的其他應用包括通過溫度和濕度監(jiān)測、占用、遮陽和氣流來提高暖通空調(diào)的性能和效率。
在智能建筑中,用于提高效率的無線傳感將從高端商業(yè)向主流住宅安裝轉(zhuǎn)變。智能化家居應用包括家庭環(huán)境監(jiān)測與安全。
庫存管理、資產(chǎn)跟蹤和生產(chǎn)線監(jiān)控的自動化是物聯(lián)網(wǎng)傳感應用顯著增長的關(guān)鍵領域。電動汽車將減少非安全關(guān)鍵部件的線束,開始使用長壽命的無線傳感器。
隨著物聯(lián)網(wǎng)傳感的應用列表的不斷增加,終端用戶希望從流程和基礎設施的可操作數(shù)據(jù)和自動化中受益。
主要因素:物聯(lián)網(wǎng)傳感器的高效無線連接。
從傳感器節(jié)點的角度來看,解決電池使用問題的關(guān)鍵是大大提高無線連接的電源效率。依靠現(xiàn)有的WLAN協(xié)議(如Wi)-Fi)為了支持連接設備的大幅增加,有利于避免投資和能源支出,并增加新的專有基礎設施。伴隨著低功耗芯片組的推出,Wi-雖然Fi的電源效率有所提高,但是在很多情況下,這種技術(shù)的效率還不足以滿足感應應用的需要。
物聯(lián)網(wǎng)傳感的下一步是超低功耗無線連接,可以顯著延長電池壽命,比如在傳感器產(chǎn)品的整個生命周期內(nèi),最終實現(xiàn)無電池操作。這種類型的無線連接能效在利用Wi-Fi基礎設施的同時,為終端用戶節(jié)省可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃和成本提供了可行的途徑。
Wi-Fi上的無源反向散射:階梯式改進無線電源效率。
無源反向散射是支持UHFRFID的基本技術(shù),但它是通過Wi-Fi顯著提高物聯(lián)網(wǎng)傳感能效的一種方法,同時也采用了現(xiàn)有的無線協(xié)議,無處不在。超低功率射頻(RF)通訊技術(shù),無源反向散射依賴于對環(huán)境射頻信號進行檢測(在上述情況下是Wi-Fi信號),將數(shù)據(jù)插入傳感器并將數(shù)據(jù)反射回Wi-FiWLAN網(wǎng)絡中的Fi接收器。
由于沒有高功率無線電將傳感器數(shù)據(jù)傳輸回Wi-Fi網(wǎng)絡,所以無源反射的本質(zhì)是允許高功率效率。Wi-Fi網(wǎng)絡可以部署使用無源反向散射的傳感器標簽,大大減少了電池更換的次數(shù),并且在某些應用中,支持在傳感器標簽的使用壽命期間使用單個電池。這種方法的另一個優(yōu)點是用較小的電池代替較大的電池來減小形狀和尺寸。
無電池目標:物聯(lián)網(wǎng)傳感支持環(huán)境電源的超低功耗射頻通信。
隨著物聯(lián)網(wǎng)傳感帶來的顯著效率的提高,提高連接能效的需求將成為各行各業(yè)的主要驅(qū)動力。最終實現(xiàn)環(huán)境電源傳感,其中物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以依靠射頻、太陽能、振動等收集的能源供電,這是實現(xiàn)無電池運行的目標。實現(xiàn)這一目標的關(guān)鍵是為物聯(lián)網(wǎng)連接提供超低功耗的射頻通信技術(shù)。
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