无线传感器系统新的突破，不需要电池
打开微信“扫一扫”，打开网页后点击屏幕右上角分享按钮
1.扫描左侧二维码
2.点击右上角的分享按钮
3.选择分享给朋友
比利时微电子研究中心（Imec）在近日举行的国际固态电路会议上报告了一种功耗仅为51微瓦的2.4GHz（吉赫兹）/915MHz（兆赫兹）自唤醒接收机。此一低功耗纪录为研发出不用电池或可自动捕获能量的无线收发设备打开了大门，该技术也可广泛应用于远程射频识别（RFID）及物流、智能建筑和医疗服务所使用的无线传感器节点。
目前，由电池供电的系统在无线设备不必发送或接收数据时会消耗大量电能，这意味着，在大部分时间里，手机上的蓝牙或无线局域网在不发挥功能时也要从电池获取能量。Imec研发的具有超低功耗和快速响应时间的自唤醒接收机，则可与传统收发设备并行放置，以在需要接收或发送数据时进行切换。
基于双采样研发的新型无线收发架构可克服1/f噪声问题，1/f噪声会影响大多数低数据率（10kbps至100kbps）无线收发设备。因此，在获得相同性能的前提下，传统上这些收发设备要比高数据率设备具有更高的功率预算。采用双采样技术，1/f噪声得以降低，从而使接收器的灵敏度可随数据率的变化成比例地提高。
该自唤醒接收器芯片是利用90纳米数字CMOS技术实现的，芯片面积约为0.36平方毫米。测量显示，915MHz接收器在100kbps（OOK）调制时的灵敏度为-75dBm（信噪比大于12dB）。当数据率降至10kbps并过滤带外噪声的情况下，灵敏度可提高5dB。2.4GHz接收器在 100kbps和10kbps数据率的情况下，其灵敏度分别为-64dBm和-69dBm。
研究人员表示，在无线自主传感器系统的研究中，研究目标是开发出可从环境中捕获能量而非使用电池的无线传感器系统。对于数字信号处理器、无线电收发设备和传感器来说，这种系统的功率预算仅为100微瓦。仅51微瓦的超低功率无线收发设备的成功研制是朝实现该目标迈出的重大一步，其为诸如远程RFID、智能照明、传感器标签等无电池应用打开了大门。
您的昵称：
美国的游客
(您将以游客身份发表，请 | )
什么是RFID？
RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别，俗称电子标签。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签， 操作快捷方便。
RFID是什么?
RFID,RFID是什么? 通过电子工程专辑网站专业编辑提供RFID的最新相关信息,掌握最新的RFID的最新行业动态资讯、技术文萃、电子资料,帮助电子工程师自我提升的电子技术平台.
rfid是什么?
rfid,rfid是什么? 通过电子工程专辑网站专业编辑提供rfid的最新相关信息,掌握最新的rfid的最新行业动态资讯、技术文萃、电子资料,帮助电子工程师自我提升的电子技术平台.
无线传感器是什么?
无线传感器,无线传感器是什么? 通过电子工程专辑网站专业编辑提供无线传感器的最新相关信息,掌握最新的无线传感器的最新行业动态资讯、技术文萃、电子资料,帮助电子工程师自我提升的电子技术平台.
远程射频识别是什么?
远程射频识别,远程射频识别是什么? 通过电子工程专辑网站专业编辑提供远程射频识别的最新相关信息,掌握最新的远程射频识别的最新行业动态资讯、技术文萃、电子资料,帮助电子工程师自我提升的电子技术平台.
新添订阅功能，提供全面快捷的资讯服务！
关注电子工程专辑微信
扫描以下二维码或添加微信号“eet-china”
访问电子工程专辑手机网站
随时把握电子产业动态，请扫描以下二维码
5G网络在提供1Gbps至10Gbps吞吐量方面具有很好的前途， 并且功耗要求比今天的网络和手机都要低，同时还能为关键应用提供严格的延时性能。本期封面故事将会与您分享5G的关键技术发展，以及在4G网络上有怎样的进步。
新版社区已上线，旧版论坛、博客将停用
1、为防数据丢失，旧版论坛、博客不再接受发帖；
2、老用户只需重设密码，即可直接登录新平台；
3、新版博客将于8月底完美归来，敬请期待；
4、全新论坛、问答，体验升级、手机阅读更方便。
推荐到论坛，赢取4积分||||||||||
您现在的位置：&&
MEMS等技术发展使微传感器成为可能
　　摘要：智能传感器这一概念是由国外引进的，通常定义为&带有微处理器，具有信息处理功能的传感器&，传感器很大程度上能让物体慢慢变得活了起来。笔者获悉，随着物联网技术的发展，智能传感器将迎来发展契机。进入21世纪后，MEMS技术、低能耗的模拟和数字电路技术、低能耗的无线射频(RF)技术、传感器技术的发展，使得开发小体积、低成本、低功耗的微传感器成为可能。　　物联网的定义　　物联网至今无确切的、统一的定义。有人提出：物联网是物与物之间相连的互联网，核心基础仍是互联网。有人提出：物联网不是互联网的下一代，是互联网应用的拓展。物联网的内涵要比传感网大，比泛在网小，物联网要实现物到物、物到人、人到人的信息获取、传输、处理等管理功能。　　笔者根据有关资料分析、整理，物联网的定义为&通过传感装置(器)，按约定协议，将物与网连接，实现信息管理的一种网络。&这里的传感装置可以是智能传感器(对连续控制领域)、射频识别器RFID(对离散控制领域)、其它获取信息的传感装置等。这里的网可以是互联网、传感网、局域网、个域网、以它网、现场总线等。　　我国物联网总体尚处于起步阶段，为推进物联网产业发展，工业和信息化部将采取四大措施支持电信运营企业开展物联网技术创新与应用工程，主要是：　　● 突破关键技术，实现科技创新。如低能耗、低成本、通用性、实时性、智能性等共性关键技术，&协同&处理技术，推广应用技术等。　　● 制订发展规划，全面合理布局。重点发展高端传感器、MEMS传感器、智能网络传感器、传感器节点、传感器网关;超高频RFID、有源RFID和RFID中间件;重点发展物联网相关的终端设备、应用软件和信息服务。　　● 推动示范应用，带动产业价值。目前物联网的应用主要在八大方面，即工业领域、农业领域、智能电网、交通运输领域、物流领域、医疗卫生领域、节能环保领域、公共安全领域。建设应用示范工程，确立以应用带动产业发展模式，提升物联网在应用过程中产业链的整体价值。　　● 制订统一标准，保障健康发展。根据产业需求，形成技术创新、标准制订和知识产权协调互动机制。加强关键技术研究，建设标准验证、测试和仿真等标准服务平台，加快关键标准的制订、实施和应用。积极参与国际标准制订，整合国内研究力量形成合力，推动国内自主创新的研究成果推向国际。　　智能传感器的发展　　智能传感器这一概念是由国外引进的，通常定义为&带有微处理器，具有信息处理功能的传感器&。根据《敏感组件和传感器名词术语》国家标准，这里&传感器&的定义是：能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。通常有敏感组件和转换组件组成。这里的&处理功能&主要包括：　　● 自检测、自修正、自保护功能。如自动采集数据、自检验、自处理、自动存贮和记忆;自校零、自校正、自标定、自补偿;自寻故障、自修正等。　　● 判断、决策、思维功能。能根据输入信息进行判断和制定决策、通过软件控制做出多种决定。　　● 双向通信、标准化数字输出或符号输出功能。特别要指出的是，智能传感器的概念是动态的、发展的、变化的。　　80年代，将信号处理电路(滤波、放大、调零)与传感器设计在一起，输出4～20mA电流或0～5V电压，这样的传感器为当时意义的智能传感器。我们称之为&第一代智能传感器&。　　80年代末到90年代中后期，将单片微处理器嵌入传感器中，实现温补、修正、校准，同时由A/D变换器将模拟信号转换为数字信号。这种类型的传感器不但有硬件，还可通过软件对信号进行简单处理，输出为数字信号。我们称之为&第二代智能传感器&。　　&现场总线&概念提出后，对传感器的设计提出了新要求，要求实现全数字、开放式的双向通信，测量和控制信息的交换在底层上主要是通过现场总线来完成，数据交换主要是通过Intranet等网络来实现，传感器设计上软件占主要地位，通过软件将传感器内部各个敏感单元或与外部的智能传感器单元联系在一起。我们称之为&第三代智能传感器&。　　进入21世纪后，由于MEMS技术、低能耗的模拟和数字电路技术、低能耗的无线射频(RF)技术、传感器技术的发展，使得开发小体积、低成本、低功耗的微传感器成为可能。这种微传感器一般装备有：一个用于感知外界环境物理量的敏感组件(如压力、温度、湿度、光、声、磁等)，一个用于处理敏感组件采集信息的计算模块，一个用于通信的无线电收发模块，一个为微传感器的各种操作提供能量的电源模块。我们称之为&第四代智能传感器&或&智能网络化传感器&。图1、智能传感器结构原理框图　　智能传感器与物联网体系结构图2、智能传感器与物联网体系结构　　物联网在改造和提升传统产业，引领和促进新兴产业发展，推动信息化在国民经济和社会生活及国防等方面的应用，优化国家重要基础设施的效能，促进节能减排和改进公共服务等方面作用巨大，意义深远。　　智能传感器是物联网中必不可少的重要组成部分，智能传感器的特性如精度、稳定性、可靠性、抗干扰能力、环境适应性、功耗、成本、价格等性能，直接影响物联网性能的优劣和大规模的推广、应用。　　智能传感器设计与开发要求　　为了满足物联网大规模、低成本、无人值守、环境复杂、电池供电等外界环境条件，智能传感器的设计需满足以下条件：　　小型化 物联网的特点要求传感器节点小型化。可采用MEMS技术、IC技术，但必须考虑它们之间的兼容性和可行性。小型化与器件封装有极大关系，智能传感器小型化封装成为关键技术之一。　　低成本 低成本是物联网大规模应用的前提，因此必须保证低成本。低成本与产业规划、市场需求、工艺水平、劳动力资本等有关。不仅有技术问题，还与国家政策、导向有关。从技术层面看，在产品设计时必须贯彻低成本设计原则。　　低功耗 因物联网是靠电池长期供电，为节约能源，智能传感器必须采用低功耗供电。　　抗干扰 能抗电磁幅射、雷电、强电场、高湿、障碍物等恶劣环境。　　灵活性 传感器节点在物联网中应用时，节点通过提供一系列的软、硬件标准，能实现面向应用的灵活编程要求。　　智能传感器设计方法　　系统构成 智能网络化传感器系统有四部分组成，即数据采集子系统、数据处理子系统、无线通信子系统、电源子系统。数据采集子系统中，敏感组件面对的是外界环境的模拟信号，与环境中检测的物理量有关，为了满足控制实时性要求，信号采样必须保证实时性，要求输出的信号为数字信号。数据处理子系统由微控制器、存贮器、嵌入式操作系统、测试和下载接口构成，微控制器是一个低功耗的系统级芯片，可以把采集子系统的信息经A/D转化成相应的数据直接处理。存贮器用于存贮数据、测量值及其它用户定义的数据。嵌入式实时操作系统，用于提供实时的调度与管理。接口为调试和下载程序提供标准接口。无线通信子系统由天线连接器和无线射频电路组成。电源子系统由电源供电单元和动态电源管理单元构成;动态电源管理单元支持运行相应的低功耗运算法则，最大限度延长电池的使用寿命。　　信号处理方法 在网络化使用环境中，即插即用是对网络中的每个设备最基本的要求。但由敏感组件检测的物理量其输入输出关系不确定，有些是线性的，通常是非线性的，必须保证系统准确识别被测对象，确定被测对象信号位置，确定被测对象经由敏感组件后输入输出的关系，确定输入输出的物理量。类似于传统传感器设计时涉及的性能标定问题，信号处理必须满足上述要求。　　接口设计 智能网络化传感器在物联网中应用时，通常涉及流程工业连续测控领域，可用于不同的网络场合，遵循不同的协议标准，要保证所设计的传感器完全满足这些协议较困难，就必须考虑接口问题，接口设计是智能网络化传感器与普通传感器的区别之一。　　软件工具开发 传统传感器的研发主要由硬件构成，研究对象局限于传感机理、材料、结构、工艺等物理方面，而智能传感器的智能性则是在硬件基础上通过软件实现其价值，软件在智能传感器中占有重要成份，而智能化的程度与软件开发水平成正比。软件开发工具包括设计、通信、管理等，一般C、Labview，ActiveX等工具软件均可完成，用于实现传感器模型建立、标定参数建立、最佳标定模型选择等。　　智能传感器的关键技术　　智能传感器在硬件制造方面的关键技术主要有：　　● 智能传感器模块中各芯片的设计技术。设计必须满足小型化、低成本、低功耗、抗干扰、灵活性要求，利用Ansys和MSC.Patran、MSC.Marc、MSC.Fatigue软件进行芯片设计和仿真。需建立数学模型、线路设计、可靠性设计等工作。　　● 智能传感器的制备工艺技术。需突破MEMS工艺与集成电路IC工艺的相容性技术，智能传感器的小型化封装技术，智能传感器规模化生产技术等。　　● 智能传感器的可靠性技术。目前国产传感器最大问题是产品可靠性不高，直接影响传感器应用，可靠性性设计、可靠性试验、可靠性筛选、可靠性管理这些技术问题必须贯穿产品制备始终。　　● 智能传感器接口技术，特别是与外部网络的接口。
(来源：沈阳仪表研究院 作者：徐开先)
@中国智能制造网
扫一扫，官方微博互动多
微信号：gkzhan
扫一扫，智造信息随手掌控
全年征稿 / 资讯合作联系邮箱：
凡本网注明"来源：中国智能制造网"的所有作品，版权均属于中国智能制造网，转载请必须注明中国智能制造网，。违反者本网将追究相关法律责任。
本网转载并注明自其它来源的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品来源，并自负版权等法律责任。
如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。
周排行月排行
随着阀门行业迎来发展新机遇，上海明精厚积薄发，在2017年也
连雨不知春去，一晴方觉夏深。7月22日，中国智能制造网15位
日-30日，以“交流、合作、发展、共赢”为主题
日-24日，国际先进汽车制造技术大会暨展览会(AMC
中企通信云计算与信息安全服务部经理詹东东发表了《创新ICT
-21日，2017深圳国际连接器、线缆及线束加工设备
随着机器人的发展与普及，越来越多的工作被其所代替。近年来
随着自动驾驶技术与无人机技术的快速发展，传统的客机制造商
源头创新必须关注中小企业，特别是科技型中小企业，由它们通
在每个夏天，我们总会遭遇许多未知灾难，洪水、泥石流、火灾
虽然，目前英特尔在PC和服务器芯片两大细分市场依然占据着超
作为一个曾经充满生机的产业，它已经黯淡到只能成为行业的背
为了分拣快件更加精准，解放劳动力，天津申通启用了智能化分
为了规范工业机器人行业企业的准入标准、监管制度、职责分工
新一代AI发展规划出炉，确立“三步走”目标：2020年与世界先
机器人将威胁人类就业？沃尔沃用实际行动告诉你，这是有可能
现代工业如今依靠先进的机械，先进的软件和通信技术，以及强
随着工信部《关于全面推进移动物联网(NB-IoT)建设发展的通知
日前，挪威一家初创公司推出一款名为Contact的穿戴式装置，
智能家居和智能音箱也是相互促进的，语音交互解决了智能家居
近日，中国联通在青岛开通首个NB-IOT 900M基站，为岛城“智
致力于以AI和机器人为核心，为客户提供全面一站式的智能物流
7月5日，“2017中国国际机器人产业发展高峰论坛”再度登场，
日前，特斯联科技获得超5亿人民币A轮融资，将着重加大人工智
近几年，我国集成电路产业发展迅速，但“缺芯”问题长期存在
&CIROS2017第6届中国国际机器人展览会&&&}