瑞薩電子宣布開發(fā)新型近場無線技術(shù)

瑞薩電子株式會社(以下簡稱“瑞薩電子”) 于2011年6月14日宣布開發(fā)新型超低功耗近場距離(低于1米的范圍內(nèi))無線技術(shù)，通過此技術(shù)實現(xiàn)極小終端設備(傳感器節(jié)點)即可將各種傳感器信息發(fā)送給采樣通用無線通信標準(如藍牙(注釋1)和無線LAN)的移動器件。

瑞薩電子于6月16日在6月15~17日在日本京都召開的“2011年VLSI電路研討會”上公布開發(fā)成果。

• (注釋1)藍牙：一項用于連接器件(如移動信息器件)的短距離無線通信技術(shù)。它廣泛用于在個人計算機和外設(如鼠標和鍵盤)之間建立無線連接。

• (注釋2)周邊無線電波：存在于周圍環(huán)境、來自于各種源(如藍牙器件、無線LAN和手機)的無線電波。

• (注釋3)如果一個人站在這邊，他想將數(shù)據(jù)傳送給站在對岸的另一個人，那么利用現(xiàn)有技術(shù)我們可以通過開關(guān)手電筒來傳遞之余的信息，而用鏡子反射陽光則可以說成是利用新開發(fā)的技術(shù)。雖然利用手電筒進行數(shù)據(jù)傳送需要消耗大量能量，但是利用鏡子進行數(shù)據(jù)傳送卻只需要轉(zhuǎn)動鏡子并且消耗的能量很少。對于新開發(fā)的技術(shù)來說，轉(zhuǎn)動鏡子的作用等同于傳感器節(jié)點，對岸的人則可以視為移動裝置。如果使用無線LAN，則可將太陽視為無線接入點。

• (注釋4)能量轉(zhuǎn)換技術(shù)：一種綠色環(huán)保的發(fā)電技術(shù)，能夠?qū)碜杂谥車澜缰懈鞣N來源(如熱、振動和無線電波)的能量轉(zhuǎn)換成電能。

雖然采用藍牙或者無線LAN傳送數(shù)據(jù)通常需要功耗超過10mW的傳感器節(jié)點發(fā)射器，但是新型近距離無線技術(shù)只需消耗幾微瓦(µW)的功率，約比前者低1000倍。這樣只需從周邊無線電波中采集極微量的電能即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)真正的無電池傳輸。

近來，在一些信息通訊領(lǐng)域正發(fā)生了一場革命:從人們主動發(fā)送信息到物體能夠像人一樣有意識主動發(fā)送信息。實例包括實時地向周圍人群傳達促銷信息的數(shù)字標牌和讓人們能夠跟蹤其健康狀況的健康監(jiān)測系統(tǒng)。很多這類新服務都涉及讓目標傳送信息，預計在今后幾年會逐漸普及起來。傳感器節(jié)點技術(shù)方面的進步將在擴展這些新業(yè)務方面發(fā)揮重要作用。

利用常見的無線設備(如藍牙或無線LAN器件)，需要通過集成在傳感器節(jié)點內(nèi)的藍牙或無線LAN發(fā)射器讀取傳感器節(jié)點傳送的數(shù)據(jù)(如溫度、濕度和壓力方面的物理信息，個人(ID)信息與統(tǒng)計信息)，這就導致傳感器節(jié)點存在一定的消耗(峰值高達幾十毫瓦)。因此，傳感器節(jié)點需要電池，還要進行電池更換所需的定期維護，進而增加了傳感器節(jié)點的總尺寸。尺寸和維護需求限制了傳感器節(jié)點的安裝位置。

為了提供能夠克服這些瓶頸的解決方案，瑞薩電子開發(fā)了新型傳感器節(jié)點技術(shù)，實現(xiàn)了無電池操作，同時還能夠構(gòu)建由常用無線通信器件(注釋3)組成的系統(tǒng)。

新開發(fā)的技術(shù)包括：(1)傳感器節(jié)點技術(shù)，讓廣泛使用的無線通信設備(如藍牙或無線LAN器件)的接收器能夠通過改變在發(fā)射器和接收器之間傳送的無線電波的信噪比(S/N)來讀取傳感器信息;(2)能量轉(zhuǎn)換技術(shù)(注釋4)，將周邊無線電波轉(zhuǎn)換成電能。

通過一塊由該芯片和天線組成的評估板，我們確認了利用這項新技術(shù)、只需幾微瓦功率即可傳送一些物理信息(如溫度和濕度)。新開發(fā)的技術(shù)讓我們能夠利用配備藍牙或無線LAN功能的移動器件(如智能電話)在低于1米的范圍內(nèi)接收來自于傳感器節(jié)點的信息。由于這項新技術(shù)能以極低的功耗(幾微瓦)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送。這樣使得通過無電池傳感器節(jié)點來將周邊無線電波轉(zhuǎn)換為電能成為了可能。

新開發(fā)的傳感器節(jié)點技術(shù)應用包括將無電池電子計算器靠近PC，即可將計算結(jié)果復制和粘貼到PC中，還有一些應用通過在小型膠布或繃帶中內(nèi)嵌溫感來監(jiān)測體溫

瑞薩電子認為，這項新技術(shù)會成為未來幾年成為“物聯(lián)網(wǎng)”相關(guān)建設的基礎(chǔ)，以及實現(xiàn)更高效的、有助于構(gòu)建生態(tài)友好的綠色“智能城市”的“器件控制”的基礎(chǔ)。瑞薩計劃加速推進其研發(fā)工作。