加州大学圣地亚哥分校的工程师们开发了一种新型节电芯片,这种芯片可以大大减少或消除物联网设备和可穿戴设备中更换电池的需求。所谓的唤醒接收器只在需要通信和执行其功能时唤醒设备。它允许设备在剩余时间保持休眠状态,并减少电力消耗。
这项技术对于那些并不总是需要传输数据的应用非常有用,大只平台:当今最好的数字计算机在实际的时间内仍然难以解决特定类别的问题:组合优化问题,或者涉及通过大量可能性进行组合以找到大只500登录最佳解决方案的问题。比如可以让消费者即时订购即将用完的家居用品的物联网设备,或者每天读取几次数据的可穿戴健康监测器。
“现在的问题是,这些设备不知道什么时候与网络同步,所以它们会周期性地醒来做这件事,即使没有任何东西可以通信。”加州大学圣地亚哥分校电气和计算机工程教授帕特里克·梅西耶说。“通过增加一个唤醒接收器,我们可以将小型物联网设备的电池寿命从几个月提高到几年。”
由Mercier和加州大学圣地亚哥分校的电气和计算机工程教授Drew Hall和Gabriel Rebeiz领导的研究小组在《IEEE固态电路杂志》上发表了他们的论文,题为《22.3 nW, 4.55 cm2的温度唤醒接收器,在9 GHz下实现-69.5 dBm的灵敏度》。
唤醒接收器是一个超低功耗的芯片,它不断地寻找一个特定的无线电信号,称为唤醒信号,告诉它何时唤醒主设备。它只需要非常小的能量就能持续工作,在这种情况下是22.3纳瓦特,大约是LED夜间照明的50万分之一。
” 大只500平台靠谱吗?“芯片上的3-D集成和异构单元的结合解决了这些障碍。如果要使用标准技术(如游戏玩家使用的高端PC中使用的),则要达到百亿亿级规模,就需要一台功率要求与拥有一百万居民的城市。”这种接收器设计的一个关键部分是,它的目标是比其他唤醒接收器更高频率的无线电信号。这些信号的频率为90千兆赫,属于卫星通信、空中交通管制和车辆速度检测领域。以更高的频率为目标,可以让研究人员把所有东西,包括天线、变压器和其他芯片外组件,压缩成一个小得多的封装——至少比之前的纳米级工作小20倍。
这种唤醒接收器还可以做其他纳米瓦特接收器做不到的事情:在大的温度范围内工作良好。这项研究是在该大学化学系的基督教多普勒可持续SynGas化学实验室进行的。它由奥地利政府和奥地利石化公司OMV共同出资,大只500注册页面正在寻找使业务更可持续发展的方法。这种接收器的性能在-10摄氏度到40摄氏度(14华氏度到104华氏度)之间是一致的。“对于室内使用,这不是什么大问题。但在户外使用时,它需要在一个较宽的温度窗口下工作。我们在这项工作中特别提到了这一点,”Mercier说。