智能無源無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)
2018-8-6 來源：- 作者：-
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)新的智能無源無線傳感器(Smart Passive Sensors™，簡(jiǎn)稱SPSTM)，擺脫電池和布線挑戰(zhàn)，能在無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)人員無需從多家供應(yīng)商處采購，節(jié)省開發(fā)時(shí)間和成本。
智能無源無線傳感器簡(jiǎn)介
智能無源無線傳感器獲中國(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：智能無源無線傳感器獲IOTE 2018“金獎(jiǎng)”創(chuàng)新產(chǎn)品
智能無源無線傳感器最具優(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：突破性的智能無源無線傳感器技術(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)體的智能無源無線傳感器，每節(jié)點(diǎn)在無源標(biāo)簽上實(shí)現(xiàn)激勵(lì)檢測(cè)，通過額外的讀寫器完成電源、微處理器和數(shù)據(jù)處理工作，無需電池，每個(gè)讀寫器支持多個(gè)標(biāo)簽，因而批量化成本低，且標(biāo)簽薄如膠帶，尺寸小，無需維護(hù)。
智能無源無線傳感器無需電池或微處理器，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。
智能無源無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)用的開發(fā)，安森美半導(dǎo)體將于2018年8月推出開發(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：智能無源無線傳感器一站式解決方案：完整的生態(tài)系統(tǒng)
圖4：智能無源無線傳感器一站式解決方案集成所需的硬件和軟件
智能無源無線傳感器用于預(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，智能無源無線傳感器可用于數(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，智能無源無線傳感器能監(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。
智能無源無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，智能無源無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。
智能無源無線傳感器用于醫(yī)療
在醫(yī)療保健領(lǐng)域，智能無源無線傳感器可用于監(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。
智能無源無線傳感器用于汽車
在汽車應(yīng)用中，智能無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)體的智能無源無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)。無源無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。
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