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物联网领域的强强联手:传感器+无线通信


时间:2018-04-18 编辑:王钟鸣
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2小型化

随着以智能手机为中心的移动设备向多功能、高性能化发展,要求电路板内的部件数量更多、体积更小。因此,传感器正在逐渐采用集成化技术,以实现高性能化和小型化。集成温度传感器、集成压力传感器等早已被广泛使用,今后将有更多集成传感器被开发出来。

博世曾经推出过一款紧凑型9轴运动传感器BMX160,这款全新传感器安装于紧凑的2.5 x 3.0 x 0.95 mm3封装中,是行业内最小型的9轴运动传感器,适合广泛的应用,如智能手机、智能腕表、健身跟踪器、智能首饰,例如戒指、项链,以及增强/虚拟现实设备。

村田制作所也推出过一款AMR传感器,能够帮助客户大大腾出有效空间。该传感器是一种利用根据从特定方向来的磁场的强度所产生磁阻值变化制成的磁传感器,主要应用于手机和笔记本电脑、检测冰箱和门的开闭,以及检测智能仪表的旋转灯方面。目前,为了检测立体空间的磁场必须组合复数(3~6个)磁传感器,而村田制作所通过和日本电气株式会社(NEC)的技术结合,成功的完成了360度全方位同感度磁场检测传感器的开发,在同样情况下,只要一个就能起到组合磁传感器相同的作用。

3低功耗

手机上的微博、微信、视频、游戏,都是电量消耗的大户,我们也早已习惯了每天充电、出远门充电宝不离身的日子,但你能想象假如烟雾报警器、智能摄像头等互联设备也需要天天调换电池会是怎样一种蹩脚的情景吗?和手机不同,很多物联网设备地处人们不常接触的区域,所以对功耗有极致的要求,从而决定了传感器的功耗也要很低,否则运营成本太高。

众所周知,气压传感器普遍具有易受环境温度影响,导致气压数据漂移的问题。鉴于此,村田推出了一款高精度、低功耗、高温度稳定性的气压传感器;结合静电容量型MEMS技术,大大改良了新型气压传感器对温度漂移的性能,使其几乎完全可以不受到影响的情况下取得正确的数据;另一方面提升了新型传感器的降低其噪声水平(0.5Parms),充分实现其高精度数据检测;同时又实现了“低功耗”,通过采用静电容量型,可以为装载设备的节能作出贡献。

博世最新推出的BMA400则是一款专门用于可穿戴设备和物联网的超低功耗加速度传感器。它所需耗电量仅为现有加速度计的十分之一,并能提供稳定且高性能的服务。其大幅降低的功率需求显著提高了电池使用寿命,尤其是对于那些使用钮扣电池供电的设备。凭借其步进式计数器仅4μA的超低耗电量,和其智能电源管理功能(如内置活动识别),能前所未有延长可穿戴设备(如健身带、智能服装、腕表和活动追踪器)所配电池的使用寿命。

4智能化

随着互联设备的激增,数据呈现爆炸式增长,中心化的云端已经“不堪重负”,更重要的是,对于智能制造或智慧交通等应用场景,云端分析的延迟会使数据价值呈现“断崖式”下跌,于是,边缘智能开始兴起。

传感器是很好的边缘节点,用嵌入式技术将传感器与微处理器集成为一体,使其成为具有环境感知、数据处理、智能控制与数据通信功能的智能数据终端设备,这就是所谓的智能传感器。这种传感器具有自学习、自诊断和自补偿能力、复合感知能力以及灵活的通信能力。这样,传感器在感知物理世界的时候反馈给物联网系统的数据就会更准确,更全面,达到精确感知的目的。

传感器和无线通信技术的结合

传感器采集到的数据之后该怎么办?当然是要进一步将数据传输到平台,进行分析和应用,这其中,通信网络是数据传输的管道。除了传感器,在无线通信领域村田也有很多产品,比如村田2.4GHz的通讯模块早已在各行各业扮演着举足轻重的角色,从手机内的Wi-Fi模块,到汽车内使用的蓝牙模块,再到智能家居涉及到的ZigBee模块,村田将传感器和无线通信结合起来,为客户提供场景化的整体解决方案。

图:LoRa模块

但传统的广域无线网络连接解决方案(2G GSM/3G WCDMA/4G LTE)对很多现有的物联网用例来说都是“杀鸡用了宰牛刀”,一个井盖或一个水表并不需要每天发送大量的数据,它们需要的是适合于它们的物联网连接,这就是低功耗广域网(LPWAN)近年来如此蓬勃发展的主要原因。

关键词:无线通信 传感器 测试测量    浏览量:3749

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