智能無(wú)源傳感器助力智能汽車(chē)的發(fā)展

安森美半導(dǎo)體最近收購(gòu)了Fairchild半導(dǎo)體，為客戶帶來(lái)50年的汽車(chē)行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，是全球第二大非微控制器的汽車(chē)半導(dǎo)體供應(yīng)商，提供包括用于自動(dòng)駕駛和汽車(chē)功能電子化的全面方案。在汽車(chē)快速向智能化邁進(jìn)的進(jìn)程中，傳感器尤為關(guān)鍵。在這一趨勢(shì)下，安森美半導(dǎo)體推出世界上首款無(wú)源、無(wú)需額外單片機(jī)控制的智能傳感器，基于RFID協(xié)議，單芯片集成能量收發(fā)功能，可檢測(cè)溫度、濕度、壓力和距離，開(kāi)創(chuàng)傳感器應(yīng)用的新格局。
　　智能無(wú)源傳感器的功能模塊及工作原理
　　智能無(wú)源傳感器包括三個(gè)功能模塊：天線模塊，基于Magnus IC的傳感器模塊，電源、單片機(jī)、處理模塊，如圖1所示。天線模塊基于UHF工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)第二版協(xié)議進(jìn)行無(wú)線通信，并收集能量供內(nèi)部處理單元使用。電源、單片機(jī)、處理模塊兼容RFID生態(tài)系統(tǒng)部件，可用標(biāo)準(zhǔn)的RFID閱讀器進(jìn)行讀取等工作。基于Magus IC（業(yè)界首款無(wú)源RFID傳感器芯片）的傳感器模塊，可調(diào)整的前端自動(dòng)調(diào)諧模塊可通過(guò)內(nèi)部電路感知阻抗變化檢測(cè)環(huán)境狀態(tài)，如濕度或壓力，每個(gè)智能傳感器都有一個(gè)獨(dú)立的溫度傳感器來(lái)讀取溫度信息，芯片通過(guò)無(wú)線信號(hào)強(qiáng)度來(lái)檢測(cè)距離/運(yùn)動(dòng)/狀態(tài)，每個(gè)智能傳感器內(nèi)部存儲(chǔ)保存獨(dú)一無(wú)二的ID用于進(jìn)行身份識(shí)別。最終檢測(cè)精度取決于UHF RFID工作頻率范圍內(nèi)的過(guò)采樣頻率。
　　
　　圖1：智能無(wú)源傳感器功能框圖
　　智能無(wú)源傳感器基于RFID協(xié)議，傳輸頻率范圍為860至960 MHz。首先，RFID閱讀器發(fā)送讀取命令，同時(shí)為RFID傳感器充電，當(dāng)RFID芯片被充電后開(kāi)始工作，讀取相關(guān)的傳感器信息，并通過(guò)天線反饋至RFID閱讀器。
　　智能無(wú)源傳感器的優(yōu)勢(shì)
　　相較現(xiàn)有傳感器，智能無(wú)源傳感器有諸多優(yōu)勢(shì)：現(xiàn)有傳感器需在每個(gè)PCB上放置檢測(cè)傳感器、電源、控制及通信芯片、單片機(jī)等，因而體積尺寸大，成本高，需要維護(hù)；而智能無(wú)源傳感器的每個(gè)節(jié)點(diǎn)為被動(dòng)發(fā)現(xiàn)智能標(biāo)簽電源，單片機(jī)及數(shù)據(jù)處理都放在獨(dú)立的閱讀器上，無(wú)需電池，尺寸小，像膠帶一樣薄，每個(gè)閱讀器可支持多個(gè)標(biāo)簽，因而成本低，無(wú)需維護(hù)。
　　雖然UHF RFID輔助電子標(biāo)簽也是無(wú)源標(biāo)簽，節(jié)點(diǎn)無(wú)需電池，通過(guò)TID碼和電子標(biāo)簽代碼（EPC）實(shí)現(xiàn)獨(dú)一無(wú)二的ID，但被工作吸附材料表面反射會(huì)降低有效讀取距離 ，且無(wú)傳感器功能；智能無(wú)源傳感器無(wú)工作吸附材料表面反射，從而升級(jí)有效讀取距離，且集成濕度、壓力、距離和溫度檢測(cè)等傳感器功能。