功耗僅為藍(lán)牙1%的無(wú)線芯片面世(轉(zhuǎn))
日期:2021-05-18 / 人氣: / 來(lái)源:
[概要說(shuō)明]eeva Wireless Inc 宣布,他們突出了一款宣布反向散射(backscatter )無(wú)線芯片Parsair,用于流傳輸實(shí)時(shí)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(lán)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(wú)線芯片Parsair,用于流傳輸實(shí)時(shí)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(lán)牙收發(fā)器的1%。
該公司聲稱,其Parsair芯片的功耗比典型的藍(lán)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(dá)1,000 kbps,而芯片的尺寸僅為1平方毫米。Jeeva說(shuō),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(shí)現(xiàn)新的應(yīng)用。
Jeeva的反向散射系統(tǒng)可與第三方無(wú)線電(例如附近的無(wú)線路由器)配合使用。Jeeva芯片使用該路由器信號(hào)的反射來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。由于反射另一個(gè)源的RF信號(hào)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(shí)現(xiàn)具有數(shù)十年電池壽命的無(wú)線通信。
Jeeva芯片使反射的信號(hào)看起來(lái)像幾種受支持的無(wú)線電協(xié)議中的任何一種的標(biāo)準(zhǔn)無(wú)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(jì)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(fèi)者和醫(yī)療產(chǎn)品客戶已經(jīng)在使用該芯片,以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)貨,庫(kù)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(shuō):“到目前為止,設(shè)備可以連續(xù)流傳輸無(wú)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(zhǎng)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?cè)S多行業(yè)和應(yīng)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(wú)線連接。”
該公司為一組有限的客戶提供支持,并具有針對(duì)特定應(yīng)用的參考設(shè)計(jì)。該公司計(jì)劃在2021年下半年實(shí)現(xiàn)大批量供貨。
反向散射無(wú)線電,傳輸距離達(dá)到2.8公里
據(jù)之前的報(bào)道,這個(gè)技術(shù)源自于華盛頓大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)。報(bào)道指出,研究人員使用了反向散射無(wú)線電,該無(wú)線電利用現(xiàn)有的RF信號(hào)作為信號(hào)源,然后將其用于修改和反射帶有編碼數(shù)據(jù)的信號(hào)。這是無(wú)源RFID標(biāo)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(fù)載(例如身份代碼)。
根據(jù)研究團(tuán)隊(duì)的說(shuō)法,包括Wi-Fi,ZigBee,SigFox,LoRa和LTE-M在內(nèi)的有源無(wú)線電技術(shù)可提供可靠的覆蓋范圍和遠(yuǎn)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(xué)于UbiComp 2017上發(fā)表的論文中提出了遠(yuǎn)距離反向散射無(wú)線電系統(tǒng)。該系統(tǒng)可提供長(zhǎng)達(dá)2.8 km的可靠遠(yuǎn)距離通信,較之現(xiàn)有技術(shù),他們?cè)谙嗨凭嚯x上傳輸數(shù)據(jù)所耗費(fèi)的功耗大幅降低。
由研究團(tuán)隊(duì)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(shí)驗(yàn)中,RF源在900MHz ISM頻帶中發(fā)送一個(gè)單音,后向散射設(shè)備使用該單音來(lái)合成線性調(diào)頻擴(kuò)頻(CSS)信號(hào)。團(tuán)隊(duì)面臨的挑戰(zhàn)是確保接收機(jī)處的反向散射信號(hào)不會(huì)被噪聲淹沒(méi),并且不會(huì)受到RF源的干擾。
華盛頓大學(xué)對(duì)最新技術(shù)的貢獻(xiàn)是添加了CSS。即使將反射信號(hào)分散在多個(gè)頻率上,團(tuán)隊(duì)也可以實(shí)現(xiàn)更高的靈敏度,并在更遠(yuǎn)的距離上解碼后向散射信號(hào),即使該信號(hào)低于噪聲也是如此。
華盛頓大學(xué)的遠(yuǎn)程反向散射系統(tǒng)在整個(gè)4800平方英尺的房屋,覆蓋41個(gè)房間的辦公區(qū)和一個(gè)1英畝的菜園中實(shí)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(gè)部分:發(fā)射無(wú)線電信號(hào)的源,對(duì)信號(hào)進(jìn)行反射編碼的傳感器以及對(duì)信息進(jìn)行解碼的廉價(jià)現(xiàn)成接收器,在這種情況下為Semtech的Sx1276接收器。當(dāng)傳感器放置在信號(hào)源和接收器之間時(shí),系統(tǒng)可以在475米的距離內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)。當(dāng)傳感器靠近信號(hào)源放置時(shí),接收器可以解碼遠(yuǎn)達(dá)2.8公里的信息。
“到目前為止,可以遠(yuǎn)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(xué)Paul G. Allen計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院首席教授和副教授Shyam Gollakota說(shuō)。“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?cè)S多行業(yè)和應(yīng)用程序,改變游戲規(guī)則。”
遠(yuǎn)程反向散射系統(tǒng)將由Jeeva Wireless商業(yè)化,這是一家由UW計(jì)算機(jī)科學(xué)家和電氣工程師團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建的分拆公司。
Jeeva Wireless的首席技術(shù)官Vamsi Talla表示:“多年來(lái),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(duì)象中,但是問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)此目的的成本和功耗。”“這是第一個(gè)可以以最低的成本將連接性注入任何設(shè)備的無(wú)線系統(tǒng)。”
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