超低功耗半導(dǎo)體提升物聯(lián)網(wǎng)傳感能力

　　辦公室、餐廳、工廠和歌劇院只是幾個(gè)例子，小型物聯(lián)網(wǎng)傳感器——能夠測(cè)量溫度、濕度、空間占用率和許多其他有用參數(shù)——正在成為運(yùn)營(yíng)商游戲規(guī)則的改變者。該技術(shù)允許用戶監(jiān)控會(huì)議室的新鮮空氣，安排清潔和維護(hù)，警告商用冰箱和冷凍柜是否出現(xiàn)故障，并執(zhí)行許多其他業(yè)務(wù)關(guān)鍵任務(wù)。

　　15年電池壽命

　　物聯(lián)網(wǎng)傳感領(lǐng)域的一場(chǎng)革命已經(jīng)許諾了一段時(shí)間，但今天使它成為可能的是超低功耗電子產(chǎn)品的興起，它使無(wú)線傳感器的電池壽命長(zhǎng)達(dá)15年。“我們開(kāi)發(fā)了 ASIC 來(lái)控制傳感器并提供電源管理，”Disruptive Technologies 的聯(lián)合創(chuàng)始人兼工程副總裁 Øystein Moldsvor 告訴 TechHQ。 “而且它們使電子設(shè)備只消耗幾納安的電流。”

　　減少物聯(lián)網(wǎng)傳感器的能源足跡為更大規(guī)模的部署打開(kāi)了大門(mén)。如今，運(yùn)營(yíng)商可以集中精力從數(shù)據(jù)中獲益，而不必?fù)?dān)心更換電池。除了電子設(shè)備，通信協(xié)議的設(shè)計(jì)在保持低功耗方面也起著重要作用。盡管 Zigbee 和 BluetoothLE 等規(guī)范允許設(shè)備運(yùn)行更長(zhǎng)時(shí)間，但由于協(xié)議試圖吸引所有用例，它們?cè)谠O(shè)計(jì)中仍然需要權(quán)衡取舍。

　　Moldsvor 和他的具有半導(dǎo)體行業(yè)背景的同事認(rèn)識(shí)到還有更多節(jié)能機(jī)會(huì)擺在桌面上，他們利用了他們?cè)跓o(wú)線微控制器方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。 “對(duì)協(xié)議和加密系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，以提高傳感器的使用壽命，”Moldsvor 解釋說(shuō)，這將我們的討論巧妙地引向了安全主題。

　　端到端加密

　　在傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，從端點(diǎn)收集數(shù)據(jù)并將信息發(fā)送到云的集線器或網(wǎng)關(guān)可以代表所謂的“中間人”攻擊的目標(biāo)。意識(shí)到這種威脅，Disruptive Technologies 將安全性更進(jìn)一步，實(shí)際上將其傳感器直接與用戶配對(duì)。在制造時(shí)，每個(gè)傳感器都被分配了一個(gè)唯一的 256 位非對(duì)稱(chēng)加密密鑰，這有助于創(chuàng)建防篡改的端到端加密通信通道。該解決方案證明即使在功率受限的設(shè)備上仍然可以啟用安全性。 Moldsvor 說(shuō)：“加密需要花費(fèi)一些能量來(lái)設(shè)置，但這并不是設(shè)備的主要消耗。”

　　在掩蓋低功耗并采取安全措施后，設(shè)計(jì)故事中的另一個(gè)關(guān)鍵要素是使傳感器易于設(shè)置和使用。每臺(tái)設(shè)備的尺寸最小為 19 平方毫米，厚度僅為 2.5 毫米，具有二維碼，允許用戶快速將傳感器添加到他們的帳戶中。有了系統(tǒng)上的詳細(xì)信息，發(fā)現(xiàn)協(xié)議使設(shè)備能夠在網(wǎng)絡(luò)上被輕松識(shí)別。

　　Moldsvor 指出，一個(gè)小團(tuán)隊(duì)可以在一天內(nèi)輕松安裝 1000 個(gè)傳感器，并且設(shè)備配有背膠以簡(jiǎn)化安裝。更重要的是，即使電池化學(xué)成分是為室溫設(shè)計(jì)的，傳感電子設(shè)備的低功耗特性意味著設(shè)備在低至 -40 攝氏度的條件下仍能保持功能�？蛻舭�括食品倉(cāng)庫(kù)運(yùn)營(yíng)商，他們將溫度傳感器放置在冰柜內(nèi)。在 IT 領(lǐng)域，設(shè)備可以貼在服務(wù)器機(jī)柜上，以密切關(guān)注加熱和冷卻情況，并監(jiān)控系統(tǒng)中的任何泄漏。應(yīng)用程序列表巨大，并且在許多方面僅受最終用戶想象力的限制——例如，傳感器可以用電纜綁在管道上以跟蹤水溫，這一部署節(jié)省了數(shù)十萬(wàn)升英國(guó)倫敦辦事處的水。

　　數(shù)據(jù)工作室

　　為了方便用戶訪問(wèn)他們的數(shù)據(jù)以及設(shè)置通知和警報(bào)，該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序來(lái)配合這些設(shè)備。該軟件提供了多種儀表板視圖，并且可以將數(shù)據(jù)與其他軟件包集成，例如微軟的 Power BI。為此，客戶可以使用數(shù)據(jù)連接器將信息從云實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)到外部數(shù)據(jù)庫(kù)。其他可視化包括熱圖，例如，可以使用 Python 構(gòu)建和動(dòng)畫(huà)以提供有價(jià)值的建筑信息。

　　了解物聯(lián)網(wǎng)傳感可以為您的業(yè)務(wù)帶來(lái)什么的最佳方式是親身體驗(yàn)該技術(shù)——例如，拿起一個(gè)入門(mén)套件并對(duì)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試�？蛻粢呀�(jīng)找到了許多方法來(lái)自動(dòng)化報(bào)告任務(wù)和收集設(shè)施數(shù)據(jù)，以更好地了解建筑物的使用情況。實(shí)時(shí)信息有助于優(yōu)化供暖和制冷、節(jié)省能源費(fèi)用并防止食物浪費(fèi)。二氧化碳傳感器可以集成到智能建筑通風(fēng)系統(tǒng)中，以調(diào)節(jié)氣流，以確保更加舒適和愉快的工作環(huán)境。

　　智能建筑非常適合新的工作模式，其中辦公室的入住率可能更難預(yù)測(cè)。傳感數(shù)據(jù)允許設(shè)施管理人員僅部署當(dāng)時(shí)需要的服務(wù)，并更有效地使用資源。