超低功耗半导体提升物联网传感能力

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办公室、餐厅、工厂和歌剧院只是几个例子,小型物联网传感器——能够测量温度、湿度、空间占用率和许多其他有用参数——正在成为运营商游戏规则的改变者。该技术允许用户监控会议室的新鲜空气,安排清洁和维护,警告商用冰箱和冷冻柜是否出现故障,并执行许多其他业务关键任务。

15年电池寿命

物联网传感领域的一场革命已经许诺了一段时间,但今天使它成为可能的是超低功耗电子产品的兴起,它使无线传感器的电池寿命长达15年。“我们开发了 ASIC 来控制传感器并提供电源管理,”Disruptive Technologies 的联合创始人兼工程副总裁?ystein Moldsvor 告诉 TechHQ。 “而且它们使电子设备只消耗几纳安的电流。”

减少物联网传感器的能源足迹为更大规模的部署打开了大门。如今,运营商可以集中精力从数据中获益,而不必担心更换电池。除了电子设备,通信协议的设计在保持低功耗方面也起着重要作用。尽管 Zigbee 和 BluetoothLE 等规范允许设备运行更长时间,但由于协议试图吸引所有用例,它们在设计中仍然需要权衡取舍。

Moldsvor 和他的具有半导体行业背景的同事认识到还有更多节能机会摆在桌面上,他们利用了他们在无线微控制器方面的专业知识。 “对协议和加密系统进行了优化,以提高传感器的使用寿命,”Moldsvor 解释说,这将我们的讨论巧妙地引向了安全主题。

端到端加密

在传统的物联网系统中,从端点收集数据并将信息发送到云的集线器或网关可以代表所谓的“中间人”攻击的目标。意识到这种威胁,Disruptive Technologies 将安全性更进一步,实际上将其传感器直接与用户配对。在制造时,每个传感器都被分配了一个唯一的 256 位非对称加密密钥,这有助于创建防篡改的端到端加密通信通道。该解决方案证明即使在功率受限的设备上仍然可以启用安全性。 Moldsvor 说:“加密需要花费一些能量来设置,但这并不是设备的主要消耗。”

在掩盖低功耗并采取安全措施后,设计故事中的另一个关键要素是使传感器易于设置和使用。每台设备的尺寸最小为 19 平方毫米,厚度仅为 2.5 毫米,具有二维码,允许用户快速将传感器添加到他们的帐户中。有了系统上的详细信息,发现协议使设备能够在网络上被轻松识别。

Moldsvor 指出,一个小团队可以在一天内轻松安装 1000 个传感器,并且设备配有背胶以简化安装。更重要的是,即使电池化学成分是为室温设计的,传感电子设备的低功耗特性意味着设备在低至 -40 摄氏度的条件下仍能保持功能。客户包括食品仓库运营商,他们将温度传感器放置在冰柜内。在 IT 领域,设备可以贴在服务器机柜上,以密切关注加热和冷却情况,并监控系统中的任何泄漏。应用程序列表巨大,并且在许多方面仅受最终用户想象力的限制——例如,传感器可以用电缆绑在管道上以跟踪水温,这一部署节省了数十万升英国伦敦办事处的水。

数据工作室

为了方便用户访问他们的数据以及设置通知和警报,该团队设计了一个网络应用程序来配合这些设备。该软件提供了多种仪表板视图,并且可以将数据与其他软件包集成,例如微软的 Power BI。为此,客户可以使用数据连接器将信息从云实时转发到外部数据库。其他可视化包括热图,例如,可以使用 Python 构建和动画以提供有价值的建筑信息。

了解物联网传感可以为您的业务带来什么的最佳方式是亲身体验该技术——例如,拿起一个入门套件并对设备进行测试。客户已经找到了许多方法来自动化报告任务和收集设施数据,以更好地了解建筑物的使用情况。实时信息有助于优化供暖和制冷、节省能源费用并防止食物浪费。二氧化碳传感器可以集成到智能建筑通风系统中,以调节气流,以确保更加舒适和愉快的工作环境。

智能建筑非常适合新的工作模式,其中办公室的入住率可能更难预测。传感数据允许设施管理人员仅部署当时需要的服务,并更有效地使用资源。

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