功耗僅為藍牙1%的無線芯片面世(轉(zhuǎn))
日期:2021-05-18 / 人氣: / 來源:
[概要說明]eeva Wireless Inc 宣布,他們突出了一款宣布反向散射(backscatter )無線芯片Parsair,用于流傳輸實時傳感器數(shù)據(jù)。據(jù)介紹,該芯片數(shù)據(jù)消耗的功率僅為典型藍牙收發(fā)器的1%。
近日,總部位于華盛頓州西雅圖的eeva Wireless Inc.宣布,他們突出了一款宣布反向散射(backscatter )無線芯片Parsair,用于流傳輸實時傳感器數(shù)據(jù)。據(jù)介紹,該芯片數(shù)據(jù)消耗的功率僅為典型藍牙收發(fā)器的1%。
該公司聲稱,其Parsair芯片的功耗比典型的藍牙收發(fā)器低100倍,并且在100米的距離內(nèi)支持的數(shù)據(jù)速率高達1,000 kbps,而芯片的尺寸僅為1平方毫米。Jeeva說,由于它的低功耗和低成本,將使用戶能夠部署大量傳感器,以實現(xiàn)新的應用。
Jeeva的反向散射系統(tǒng)可與第三方無線電(例如附近的無線路由器)配合使用。Jeeva芯片使用該路由器信號的反射來傳輸數(shù)據(jù)。由于反射另一個源的RF信號比作為RF發(fā)射器消耗的功耗少得多,因此這種方法可以實現(xiàn)具有數(shù)十年電池壽命的無線通信。
Jeeva芯片使反射的信號看起來像幾種受支持的無線電協(xié)議中的任何一種的標準無線電數(shù)據(jù)包,使其易于與商品硬件和現(xiàn)有產(chǎn)品生態(tài)系統(tǒng)集成。
這提供了連續(xù)流式傳輸數(shù)據(jù)的潛在能力,例如低功率流式音頻設(shè)備,高帶寬加速度計傳感器或其他使用小型紐扣電池可持續(xù)使用數(shù)年的高度交互性設(shè)備。
消費者和醫(yī)療產(chǎn)品客戶已經(jīng)在使用該芯片,以實現(xiàn)自動補貨,庫存管理和資產(chǎn)接近度跟蹤。
Jeeva首席執(zhí)行官Scott Bright在一份聲明中說:“到目前為止,設(shè)備可以連續(xù)流傳輸無線數(shù)據(jù),迅速消耗電池電量,也可以間歇傳輸數(shù)據(jù)以延長電池壽命,Parsair可以在不傳輸數(shù)據(jù)的情況下真正傳輸數(shù)據(jù)。耗盡電池電量,這將改變許多行業(yè)和應用程序。它向業(yè)界表明,有可能回避傳統(tǒng)的折衷辦法,并以非常低的功率和極低的成本獲得功能齊全的無線連接。”
該公司為一組有限的客戶提供支持,并具有針對特定應用的參考設(shè)計。該公司計劃在2021年下半年實現(xiàn)大批量供貨。
反向散射無線電,傳輸距離達到2.8公里
據(jù)之前的報道,這個技術(shù)源自于華盛頓大學的研究團隊。報道指出,研究人員使用了反向散射無線電,該無線電利用現(xiàn)有的RF信號作為信號源,然后將其用于修改和反射帶有編碼數(shù)據(jù)的信號。這是無源RFID標簽背后的原理,但直到現(xiàn)在,它已用于幾英尺或幾米的通信,并且通常更接近每秒數(shù)kbit的數(shù)據(jù)速率和較小的數(shù)據(jù)有效負載(例如身份代碼)。
根據(jù)研究團隊的說法,包括Wi-Fi,ZigBee,SigFox,LoRa和LTE-M在內(nèi)的有源無線電技術(shù)可提供可靠的覆蓋范圍和遠距離覆蓋范圍,但功耗卻低,且成本在4至6美元之間。
華盛頓大學于UbiComp 2017上發(fā)表的論文中提出了遠距離反向散射無線電系統(tǒng)。該系統(tǒng)可提供長達2.8 km的可靠遠距離通信,較之現(xiàn)有技術(shù),他們在相似距離上傳輸數(shù)據(jù)所耗費的功耗大幅降低。
由研究團隊原型化的LoRa Backscatter裝置功耗僅為9.25微瓦,工作舉例為100米,并可以由印刷電池和紐扣電池供電。在實驗中,RF源在900MHz ISM頻帶中發(fā)送一個單音,后向散射設(shè)備使用該單音來合成線性調(diào)頻擴頻(CSS)信號。團隊面臨的挑戰(zhàn)是確保接收機處的反向散射信號不會被噪聲淹沒,并且不會受到RF源的干擾。
華盛頓大學對最新技術(shù)的貢獻是添加了CSS。即使將反射信號分散在多個頻率上,團隊也可以實現(xiàn)更高的靈敏度,并在更遠的距離上解碼后向散射信號,即使該信號低于噪聲也是如此。
華盛頓大學的遠程反向散射系統(tǒng)在整個4800平方英尺的房屋,覆蓋41個房間的辦公區(qū)和一個1英畝的菜園中實現(xiàn)了可靠的覆蓋。顯然,這可能是物聯(lián)網(wǎng)的一大福音。
該系統(tǒng)包括三個部分:發(fā)射無線電信號的源,對信號進行反射編碼的傳感器以及對信息進行解碼的廉價現(xiàn)成接收器,在這種情況下為Semtech的Sx1276接收器。當傳感器放置在信號源和接收器之間時,系統(tǒng)可以在475米的距離內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)。當傳感器靠近信號源放置時,接收器可以解碼遠達2.8公里的信息。
“到目前為止,可以遠距離通信的設(shè)備已經(jīng)消耗了很多功耗。在消耗微瓦功率的低功率設(shè)備中,要權(quán)衡的是它的通信距離很短,”華盛頓大學Paul G. Allen計算機科學與工程學院首席教授和副教授Shyam Gollakota說。“現(xiàn)在我們已經(jīng)證明了我們可以提供這兩種產(chǎn)品,這將改變許多行業(yè)和應用程序,改變游戲規(guī)則。”
遠程反向散射系統(tǒng)將由Jeeva Wireless商業(yè)化,這是一家由UW計算機科學家和電氣工程師團隊創(chuàng)建的分拆公司。
Jeeva Wireless的首席技術(shù)官Vamsi Talla表示:“多年來,人們一直在將連接性嵌入洗衣粉,紙巾和咖啡杯之類的日常對象中,但是問題是實現(xiàn)此目的的成本和功耗。”“這是第一個可以以最低的成本將連接性注入任何設(shè)備的無線系統(tǒng)。”
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