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引爆IoT——“微”能量采集的“大”用途

老墨?? 2015年11月02日 ?? 收藏1

如何设计一款优秀的能量收集供电WSN?

设计一款优秀的能量收集供电WSN面临哪些技术挑战?它需要高度的模拟技术,昂贵的低静态电流模拟芯片,并且需要非常仔细地设计能量收集、转换以及存储,计算随时变化的EHS负载,要求灵活的低功耗芯片去执行EHS负载的传感、处理以及通信功能。

赛普拉斯(Cypress)半导体最近推出了一系列单芯片能量收集电源管理集成电路(PMIC),可用于IoT中太阳能供电的微小无线传感器。新器件号称具有全球最低的功耗,可使用面积仅有1cm2的太阳能电池板。

同时推出的还有一款49美元的开发套件,其中包括了一个用于低功耗蓝牙连接的EZ-BLE PRoC模块,从而为这一新系列中的S6AE101A PMIC配套提供了完整的免电池能量收集解决方案。Cypress通过将光伏板、S6AE101A PMIC以及EZ-BLE PRoC三层叠加的形式,实现了1cm2光伏板供电的WSN样机。

据Cypress资深市场工程师李冬冬介绍,WSN的布设可能会有尺寸及可获得的光能量限制,因而对太阳能模块的尺寸和功率输出以及能量收集PMIC的启动功耗有所限制。Cypress最新的能量收集PMIC器件成功地应对了这些挑战,其启动功耗仅为1.2uW, 比最强的竞争方案低4倍,并且工作电流可低至250nA,从而将目标应用中用于传感、处理和通讯功能的功率最大化。完全通过认证的小尺寸EZ-BLE PRoC 模块基于Cypress的PRoC可编程片上射频解决方案,可配合PMIC器件,共同构成低功耗、易用型能量收集系统解决方案。

S6AE101A能量收集PMIC目前处于样片阶段,计划今年第四季度实现量产。此外,结合Cypress在线的仿真工具Easy DesignSim,可以验证能量收集系统的设计,它可提供材料清单、电路图和目标应用中感应、处理、通讯功能所消耗的功耗。这款仿真工具能够快捷地将收集到的能量与系统所需的能量进行验证,甚至根据设计好的电路跑一个原理图,就可以进行打板,堪称省时、省力。

至于具备哪些特征才能称得上是一款优秀的能量收集方案?李冬冬表示:“将系统运行的功耗降到足够低的程度,能够充分利用能量采集维持运转,简单、易于设计,且具备十年以上的运行寿命,这样才是一款有竞争力的产品。Cypress最新的芯片具备低功耗、高集成度的特征,结合低功耗蓝牙连接的EZ-BLE PRoC模块以及在线设计工具能够满足上述需求。”

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能量采集?

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