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智能无源传感重新定义测量的可能性

作者: 更新时间:2017-11-24 浏览次数:
智能无源传感重新定义测量的可能性

对技术和物联网(IoT)的日益依赖,推动了对传感器的需求,这些传感器可方便地从少量到大量部署,并且提供低扩展成本和免维护。
 
技术的进步使许多不同类型设备之间的互联成为可能。始于智能手机的互联已经演变成温控器、家电、车辆和其它被称为物联网(IoT)设备的联网。物联网由通过各种接口来回传输数据的许多设备组成,无线云接口是常见的接口。随着互连设备数量不断增长,对更多数据的需求也随之增长。
 
产生数据的来源很多,电子传感器通常用于收集互联设备的数据。传感器是一种将物理或环境特性如温度和湿度转换成电信号的器件。
 
对数据的需求推动了不同类型传感器市场的增长,如为系统提供工作所需数据的温度、湿度、压力和距离传感器。由于物联网以前所未有的动能处理来自不同渠道的的数据,电子传感器将更加普及。据 Markets and Markets研究,全球传感器市场预计将在2022年超过380亿美元。从更多地点获取更多传感器数据的需求将推动新型传感器的开发,这些传感器体积更小、功耗和成本更低,并且易于大量和在狭小空间部署。
 
电子传感器结构
 
传统的电子传感器无论设计怎样,都包含相同的功能模块。传感器的核心模块是实际的感测元件。感测元件是传感器的一部分,它对传感器环境作出响应,并将环境条件转换为电参数。除了感测元件,传感器还需要电源用于传感器内部的电子元件和数据处理及互联电路。大部分电子传感器包括感测元件、电源模块和位于每个感测节点的数据处理模块。随着需要更多的感测数据,扩展到多个感测节点所需的成本成为一些应用的障碍。传感器电源和通信模块所需器件的物理尺寸限制了小尺寸传感器的选用,而由电池供电的传感器涉及维护和环境问题,这也限制了传感器在某些应用中的部署。传统的电子传感器的成本和尺寸限制了传感器网络的扩展或进行智能感测的多传感器系统或一次性传感器的部署,阻碍了物联网的进一步发展。
 
典型应用
 
低成本或一次性无源传感器可使大量重要的应用受益。例如,通过监测数据中心服务器机架内或工业电源开关内高功率断路器连接处多个位置的温度,可以监控温度变化趋势,快速检测异常升高的温度,以便进行预防性维护或采取纠正措施。智能无源传感器直接连接到金属外壳、器件封装或散热片等部件,可对所有传感器射频范围内的阅读器发出的周期性询问作出响应。
 
更多的应用包括汽车行业中的漏水测试:在漏水测试开始前将一组智能无源传感器快速、高效地安装在汽车中,免除了费力的人工探测,同时简化了数据收集和分析。
 
此外,检测汽车安全带状态的湿度和压力感测及额外的距离感测,可以实现比传统的座椅内有线或气囊系统更智能的汽车占位检测。智能无源传感器能区分人体和置于座椅上的物体,只需很少的额外成本,就可很容易地将感测扩展到后排乘客座椅和可移动座椅。
 
从家庭自动化和互联汽车到工业控制、质量检测、农业、医疗、建筑、供应链管理等众多应用中,智能无源传感器标签还可完成许多其它的漏水检测、占位感测和温度或湿度水平监测。