RFID可以成為無電池物聯網解決方案的未來嗎?

來源:RFID世界網 | 2020-11-18 12:44

在成立30周年之際,Arm正致力于為物聯網創造一個無電池的未來。

在幾乎所有有關物聯網的討論中,顯而易見的是,未來面臨的主要挑戰是如何為這些設備供電。簡言之,物聯網產品大多設計為電池供電的獨立設備,部署在更換電池幾乎不可行的地方。同時,這些設備被期望執行重要的計算,有時甚至會在機上托管ML應用程序。

延長電池壽命的挑戰有兩種方式:設計人員要么開發更節能的硬件,要么開發可持續的方式來為設備供電。對于后者,Arm對一項老技術——RFID的新應用持樂觀態度。

為什么選擇RFID?

無源RFID標簽是一種流行的RFID形式,消費者每天與之交互,用于信用卡等應用中。無源RFID最令人感興趣之處在于它不含電池,相反,它從用于讀取數據的設備中獲取電磁能量,這就是我們為什么不擔心信用卡充電問題的原因。

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信用卡中的RFID丨圖片由 Arm提供

這很好,但是無源RFID標簽的功能有限。雖然這些設備只能接收和存儲信息,但它們的能力也僅此而已。除了發送和接收數據之外,RFID不能對數據做任何其他事情。

為了將RFID應用于物聯網,需要將RFID的低功耗、無電池潛力與物聯網的計算需求結合起來。

Project Triffid

Arm最近宣布的一項被稱為Project Triffid的新計劃,就是利用RFID標簽在物聯網應用中的特性。

這套解決方案在于開發Arm所稱的“computational RFID”或簡稱的CRFID。其想法是,從理論上講,可以在RFID標簽內部嵌入一個非常低功耗甚至無電池的適用于物聯網應用的MCU。這樣,標簽就可以像傳統的無源RFID一樣,捕捉和存儲信息,同時也可以對其起其他作用。

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RFID與computational RFID的區別圖丨圖片由 Benjamin Ransford等人提供

Arm工程師James Myers解釋說:“CRFID系統使用了安裝在天花板或無人機上的閱讀器發出的拾取射頻能量,適合部署在其他數據采集系統可能出故障的環境中?!?/p>

然而在實踐中開發該技術將非常的復雜。在偏遠的部署中,標簽將從何處獲取能量?Arm的工程師說,他們所期望的設計規格是10米讀距的閱讀器,這使得該設備的功耗預算為1uW。

達到以上目的需要什么?

據Arm的工程師介紹,該公司之前已經建造了基于電池的系統,可以在低功耗下運行。然而,當使用能量收集、引入可能每秒發生數百次的常規和隨機電力故障時,這項任務就會變得非常棘手。

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能量收集技術的類型丨圖片由 Xiaoli Tang等人提供

Project Triffid將需要開發出檢測這些不正?,F象的電路、能夠對復雜情況作出反應和適應的軟件,以及存儲工作的非易失性內存。

該公司目前正在測試28nm芯片,并計劃“推出下一代22nm芯片,實現MRAM的整合”。

無電池的未來?

在一個物聯網設備供電仍然是個大問號的世界里,Arm的這一解決方案具有重大意義。Arm認為,Project Triffid的潛在應用范圍很廣,從跟蹤和測試易腐貨物的安全性到監控產品生命周期以確保產品返回制造商處進行了回收。

 

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