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RFID能解决无电池物联网吗?手臂这么认为

11月9日,2020年通过杰克赫兹

在即将成立30周年之际,Arm正致力于为物联网创造一个无电池的未来。

在几乎所有关于物联网的讨论中,显而易见的是,未来面临的主要挑战是如何为这些设备提供动力。简而言之,物联网产品大多是为电池供电的独立设备设计的,部署在更换电池基本上不可行的地方。同时,这些设备被期望执行重要的计算,有时甚至在船上托管ML应用程序。

以两种方式延长电池寿命的挑战:设计人员必须开发更节能的硬件或开发可持续的方式来为设备供电。对于后者,Arm对一项旧技术的新应用持乐观态度:RFID

为什么RFID?

无源射频识别标签是一种流行的RFID形式,消费者每天都会与之互动,应用在信用卡等应用中。被动射频识别最令人兴奋的地方在于它不含电池:相反,它从用于读取的设备中获取电磁能量——这就是为什么我们不用担心为信用卡充值。

信用卡中的被动射频识别

信用卡中的RFID。图片由手臂

这很好很好,但是无源射频识别标签所能做的是有限的。虽然这些设备能够接收和存储信息,但这是它们能力的终结。除了发送和接收数据,RFID不能做其他任何事情。

对于在IOT中使用的RFID,有人需要与IOT的计算需求结婚RFID的低功耗,电池潜力。

项目迅速蔓生的东西

Arm公司最近宣布了一项名为“Triffid项目”的计划,希望利用RFID标签的特性用于物联网应用。

解决方案在于开发ARM所说的“计算RFID.或者简称为CRFID。其理念是,从理论上讲,可以在RFID标签中嵌入一个非常低功率甚至无电池的MCU,适合物联网应用。这样一来,标签就可以像传统的无源射频识别(RFID)一样捕获和存储信息,同时还能对信息进行处理。


RFID与计算RFID之间的差异图

RFID和计算式RFID的区别示意图。图片使用的礼貌Benjamin Ransford et。AL.

“CRFID系统使用天花板或无人机读取器发出的清除射频能量(例如),并且可以适用于其他收获系统可能失败的环境中的部署,”ARM工程师詹姆斯迈尔斯解释说。

在实践中开发这项技术将是很复杂的。在一个遥远的部署中,标签将从哪里获取能量?Arm的工程师表示,他们期望的设计规格是距离阅读器10米的范围,这给了该设备一个1uW的电力预算。

怎样才能到达目的地?

据Arm的工程师称,该公司此前曾开发过基于电池的系统,可以在这种低功率水平下运行。然而,当采用能量收获,引入常规和随机电源故障,可能每秒数百次发生。

能源收集技术的类型

能量收集技术的类型。图片由唐晓丽等

Triffid项目将需要开发电路来检测这些异常情况,软件可以对复杂情况做出反应和适应,以及非易失性存储器来存储工作。

该公司目前正在测试28nm芯片,并计划“推出22nm芯片的下一代产品,以实现MRAM的整合。”

一个发条式的未来?

在一个推动物联网设备仍然是一个大问号的世界中,ARM的这种解决方案具有重大影响。ARM认为,项目Triffid的潜在用例广泛,从跟踪和测试易腐货物的安全性,以监测产品生命周期(例如,在鞋中),以确保产品返回到制造商进行回收。