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據國外媒體報道,美國哥倫比亞大學(Columbia University)的研究人員們開發出一種新式的電子架構,采用菊鏈間歇性處理操作的方式,據稱可降低傳感器功耗達100倍,讓未來的傳感器不需使用電池或電源線,就能監測生命體征、氣候變化以及能源消耗等應用。
致力于這項研究的哥倫比亞大學研究人員們表示,這種自供電的電子架構不必使用電池或進行任何維護,即可讓傳感器以及其它監控設備經年累月地隨時保持連線狀態。
“當你在更小空間中整合更多功能時,功耗也會變得非常低,”哥倫比亞大學教授Peter Kinget說,“但納米級晶體管并不可靠,也無法維持較大的信號位準,因而需要新的設計理念!
哥倫比亞大學展示一款可降低100倍功耗的芯片,它可透過環境光為傳感器供電,因而無需使用電池。(資料來源:哥倫比亞大學來源)
透過菊鏈中斷處理操作──而非隨時保持傳輸狀態──可讓各種傳感器大幅降低功耗,同時還提供所需的數據。這些應用包括可監測生命體征的智能服飾(還能在緊急的情況下傳送穿戴者的位置)、監控建筑物能源消耗的感測器,或是可在偏遠地區收集并傳送天氣型態資料的傳感器等。
Kinget表示,這種架構以少量的環境光在芯片上產生納米安培的電流,而為傳感器供電,同時在儲存足夠能源以取得讀數時才為環境進行間歇取樣。該元件并非為長距離的無線接收器供電,而是查詢環境以便找到最近的鄰近傳感器,而為節點至節點間進行通訊。由于這么小的元件無法確保一定的可靠性,因而該架構還采用演算法平均多個讀數,以實現所需的任何準確度。