物聯網(IoT)正在迅速發展,而感測是其中很重要的一環。一般來說,IoT感測節點是採用電池供電及有線連接,但這阻礙了在某些無法進入或難以到達的地方的配置,而頻繁更換電池也將增加維護成本,且電池和牽線會增加面積,不利於高能效的實現和高密度分佈。為此,安森美半導體推出創新的智能無源無線感測器(Smart Passive Sensors™,簡稱SPSTM),擺脫電池與電線分佈的挑戰,能在無法佈線或難以更換電池的網路邊緣進行數據的測量、收集與分析。SPS結合完整的開發套件SPSDEVK1,構成一個隨插即用的一站式完整解決方案,幾乎適用於任何環境及終端市場,從智慧家居及樓房應用,到工業、農業、交通和醫療保健,設計人員無需從多家供應商採購,節省開發時間與成本。

 

智能無源無線感測器簡介

智能無源無線感測器獲中國物聯網產業應用聯盟國際物聯網博覽會(IOTE)組委會評為第十屆IOTE 2018 「金獎」創新產品,是今年一萬多件展出產品中一百件獲得最具代表性及創新的物聯網代表產品之一。

智能無源無線感測器最具優勢的獨特性和創新在於其能在單晶片上實現傳感,從接收的電磁場訊號中收集能量,因此不需電池便可監測溫度、濕度、距離等各種數據,基於RFID標準協議實現了感測器技術的突破。

傳統感測器每一節點在PCB上實現激勵測試,通常需要電池、微處理器及數據處理元件,整批作業成本昂貴,體積大,需要維護。使用安森美半導體的智能無源無線感測器,每一節點在無源標籤上實現刺激測試(Stimulation test),透過額外的讀寫器完成電源、微處理器與數據處理工作,不需電池,每個讀寫器支援多個標籤,因而大量作業成本低,且標籤薄如膠帶,尺寸小,不需維護。

 

智能無源無線感測器部需電池或微處理器,使用超高頻(UHF) RFID協議工作,適用於難以到達的位置,如地下、牆內、體內、容器內、有毒或有害健康的區域,和受到空間限制的應用,如門內、隨剝隨貼、繃帶等,以及需要多個感測器的地方。

 

智能無源無線感測器一站式解決方案可隨插即用

為支援使用SPS的IoT應用的開發,安森美半導體將於2018年8月推出開發套件SPSDEVK1,結合SPS使用,構成一個完整的一站式解決方案,整合所有所需的硬體與軟體,包括讀寫器、天線、各類型的感測器標籤、電源、乙太網路線與分析性軟體,實現多感測器IoT應用的快速配置與修改。

 

智能無源無線感測器用於預測性維護 節省人力、資源與資金

2003年至2015年期間,全球有2,498起與電力相關的死亡事故。 根據國際電氣安全基金會的報告,另有30,000名工人因與電力相關的事故受到嚴重傷害,需要休養才能回到工作岡位。因此,有必要採用具有預測性的維護解決方案,減少事故及傷害,節省人力、資源與資金。

 

在工業應用中,智能無源無線感測器可用於數據中心的預測性維護,即時監測伺服器或電源開關裝置內部的熱點、溫度及濕度水準。感測器外型小巧,可以置於伺服器機台中的每一台設備上,連續監測進出的氣流溫度;而無線功能使設備在機台間移動時仍能與感測器相呼應。每個感測器都有全球獨一無二的ID資訊,與該感測器的歷史溫度數據相呼應,同時此ID資訊還適用於資產管理。根據這些資訊,將可定期分析氣流溫度趨勢,以檢測故障設備,保護敏感電子元件,並將整個數據中心的空氣流最佳化。感測器還可置於地板下,透過檢測濕度判斷是否漏水,避免電路短路。

 

在建築物及智慧大廈中,智能無源無線感測器能監測牆內、地板上、混凝地板內的濕度及匯流排的溫度水準,無需全套制訂與「視線距離」,可提供歷史數據並觀察溫度上升情況。當檢測到水分或溫度超過臨界值時,將呼叫管理員採取行動,進行緊急情況控制。

 

智能無源無線感測器用於交通運輸及物流服務

在交通運輸及物流服務方面,智能無源無線感測器可用於線上監測冷鏈(食品或藥品)溫度及物流追蹤,並確保貨物保持在適當的溫度和濕度,並符合規定,減少產品損失且保證易腐貨物的安全。

 

智能無源無線感測器用於醫療

在醫療保健領域,智能無源無線感測器可用於監測患者健康及安全的各種方面,包括液位水準監測,提醒護士靜脈注射袋已空或導管袋已滿、濕度檢測提醒護士床單需要更換、現場狀況檢測告知護士病人下床、跌落、躁動等情況、及護士檢測以幫助員工定位,證明在場壯況,如護士正在病房。

 

智能無源無線感測器用於汽車

在汽車應用中,智能無源無線感測器能管理進水檢測、座位乘客分類系統(Occupant Classification System;OCS)、安全氣囊控制、冷暖暖通空調系統(HVAC)、智慧雨刮控制及胎壓監測系統等。

 

總結

安森美半導體的智能無源無線感測器一站式解決方案整合所有所需的硬體和軟體,包括讀寫器、天線、各類型的感測器標籤、電源、乙太網路線及配套軟體,隨插即用,可立即部署在無法佈線或難以更換電池的網路邊緣,監測濕度、溫度、距離等各種數據。無源感測器從接收訊號中收集能量,具有創新低功耗IoT感測設計的潛力,用於系統自動化溫度監控,預防性維護等應用的濕度/溫度/液位水準監控,及分析物聯網世界的龐大數據,解決物聯網感測設計的挑戰。安森美半導體還將持續擴展感測器產品系列,滿足快速興起的物聯網市場的感測需求。

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