스마트 패시브 센서는 어디에나 있는 감지에 새로운 선택을 가져왔으며, 압력, 온도, 습도 또는 거리를 모니터링할 수 있어 부피, 전력 소비량, 비용 등 전통적인 스마트 센서가 고려하는 문제를 없앴다.이제 장비 설계자는 스마트 시스템과 사물 인터넷을 크기에 구애받지 않고 과거에 접근하기 어려웠던 영역과 애플리케이션으로 확장할 수 있습니다.

* 기술 및 사물인터넷(IoT)에 대한 의존도가 날로 높아짐에 따라 소량에서 대량으로 간편하게 배포할 수 있으며 낮은 확장 비용과 유지 보수 면제를 제공하는 센서에 대한 수요가 증가하고 있습니다.

기술의 진보는 많은 서로 다른 유형의 설비 간의 상호 연결을 가능하게 했다.스마트폰에서 시작된 커넥티드는 온도조절기, 가전제품, 차량과 사물인터넷(IoT) 기기로 불리는 다른 네트워크로 진화했다.사물인터넷은 각종 인터페이스를 통해 데이터를 왔다갔다하는 많은 장치로 구성되어 있으며 무선 클라우드 인터페이스는 흔히 볼 수 있는 인터페이스이다.상호 연결 장치의 수가 증가함에 따라 더 많은 데이터에 대한 요구도 증가합니다.

데이터를 생성하는 출처는 매우 많으며, 전자 센서는 일반적으로 상호 연결 장치의 데이터를 수집하는 데 사용됩니다.센서는 온도 및 습도와 같은 물리적 또는 환경적 특성을 전기 신호로 변환하는 장치입니다.

데이터에 대한 수요는 시스템에 작업에 필요한 데이터를 제공하는 온도, 습도, 압력 및 거리 센서와 같은 다양한 유형의 센서 시장의 성장을 촉진합니다.사물인터넷은 서로 다른 채널에서 온 데이터를 운동에너지로 처리하기 때문에 전자센서가 더욱 보급될 것이다.Markets and Markets 연구에 따르면 센서 시장은 2022 년에 380 억 달러를 초과 할 것으로 예상됩니다.더 많은 장소에서 더 많은 센서 데이터를 얻으려는 수요는 새로운 센서의 개발을 추진할 것이다. 이러한 센서는 부피가 더 작고, 전력 소비량과 비용이 더 적으며, 대량과 좁은 공간에 배치하기 쉽다.

전자 센서 구조

전통적인 전자 센서는 설계와 관계없이 동일한 기능 모듈을 포함합니다.센서의 핵심 모듈은 실제 감지 소자다.센서는 센서 환경에 응답하고 환경 조건을 전기 매개변수로 변환하는 센서의 일부입니다.센서는 감지 소자 외에도 센서 내부의 전자 소자와 데이터 처리 및 상호 연결 회로에 전원이 필요합니다.대부분의 전자 센서에는 센서, 전원 공급 장치 및 각 센서 노드에 있는 데이터 처리 모듈이 포함됩니다.더 많은 감측 데이터가 필요함에 따라 여러 감측 노드로 확장하는 데 필요한 비용은 일부 응용의 장애가 된다.센서 전원 및 통신 모듈에 필요한 장치의 물리적 크기는 작은 크기의 센서 선택을 제한하고 배터리로 전원을 공급하는 센서는 유지 보수 및 환경 문제와 관련되며 이는 일부 응용 프로그램에서의 센서 배치를 제한합니다.전통적인 전자 센서의 비용과 크기는 센서 네트워크의 확장이나 지능형 감지를 수행하는 다중 센서 시스템 또는 일회용 센서의 배치를 제한하여 사물 인터넷의 진일보한 발전을 저해합니다.

그래서 육중하고 비싼 배터리, 마이크로 제어 장치 (MCU) 및 관련 회로에 의존하지 않는 것이 이상적인 대체 방법이 필요합니다.연결된 많은 센서는 대부분 배터리 사용 시간을 늘리기 위해 대기 또는 절전 모드에 있으며, 전원과 지능은 호스트 시스템과 패킷을 교환하기 위해 깨우는 동안에만 필요합니다.센서가 일시적으로 외부 전원에 의해 전원을 공급할 수 있고 대부분의 데이터 처리가 외부에서 완료되면 비용 대비 센서 네트워크를 확장하고 다중 감지 센서나 일회용 센서와 같은 혁신을 경제적으로 실현할 수 있습니다.

무선 패시브 센서는 이미 메모리에 로드되어 무선 판독기를 통해 문의하거나 다시 쓸 수 있으며 판독기가 전송하는 RF 팜의 에너지에 의해 활성화되는 솔루션을 제공하는 기술이 있습니다.전통적인 RFID 통신 표준은 검증되었으며 안정적이고 신뢰할 수 있으며 감지 기능을 기존 전자 센서에 필요한 전원 및 제어 회로와 분리하고 새로운 스마트 소스 없는 센서를 개발하는 강력한 플랫폼을 제공합니다.

스마트 패시브 센서 스마트 패시브 센서는 편리하고 에너지 효율적인 무선 데이터 교환을 지원하기 위해 RFID 기술과 표준의 잠재력을 더욱 크게 발휘할 수 있다.그림 1은 안테나, 자극 감지기 및 센서 블록 제어 IC를 포함한 지능형 패시브 센서의 핵심 기능 컴포넌트를 보여주며, 인쇄 안테나와 자극 감지 회로 및 무선 주파수 IC를 통합하여 패시브 센서 라벨 기능을 구현합니다.

지능형 패시브 센서는 업계 표준 UHF Gen 2 프로토콜을 사용하여 통신하며 적절한 RFID 판독기로 읽을 수 있습니다.일부 고정 또는 휴대용 비즈니스 판독기는 레이블 및 기능 검증을 통과했습니다.암젠메이 반도체의 스마트 패시브 센서 생태계는 배터리 전원을 공급하는 휴대용 판독기를 제공하며, 안테나, 그래픽 사용자 인터페이스 및 사물 인터넷 연결 기능을 내장하여 센서 라벨 데이터 수집의 중추로 삼을 수 있다.

판독기가 통신을 시작하면 자가 조절 센서 IC는 자극 회로의 임피던스 변화를 측정하여 습도나 압력을 감지하고 슬라이스의 온도 센서로부터 디지털 온도 데이터와 함께 판독기에 전송합니다.센서는 거리, 움직임 또는 존재하는 수신 신호 강도(RSSI)와 온도 및 습도를 감지하는 등 여러 매개변수를 모니터링합니다.각 센서에는 *의 식별 ID로 프로그래밍 가능한 EPC 코드가 있습니다.RFID 프런트엔드는 환경 변화를 자동으로 보상하여 습도, 압력 및 기타 매개변수를 감지합니다.

그림 1: 지능형 패시브 센서는 RFID 기술과 패시브, MCU 없는 * 감지 블록을 결합합니다.

일반적인 어플리케이션

저렴한 비용이나 일회용 패시브 센서는 많은 중요한 애플리케이션에 혜택을 줄 수 있습니다.예를 들어, 데이터센터 서버 랙 내 또는 산업용 전원 스위치 내 고출력 회로 차단기가 연결된 여러 위치의 온도를 모니터링하여 온도 변화 추세를 모니터링하고 비정상적으로 높아진 온도를 신속하게 감지하여 예방 유지 관리 또는 시정 조치를 취할 수 있습니다.스마트 패시브 센서는 금속 케이스, 부품 패키징 또는 히트싱크 등의 부품에 직접 연결되어 모든 센서의 무선 주파수 범위 내의 판독기가 보내는 주기적인 질문에 응답할 수 있다.

그림 2에 표시된 모니터링 정책은 지능형 패시브 센서와 클라우드에 연결된 RFID 판독기/트랜시버를 기반으로 하며, 인공 온도 측정이나 열 이미징 등 다른 방법보다 더 즉각적이고 성비 있는 장치 보호 방법을 제공할 수 있다.

그림 2: 여러 개의 스마트 패시브 센서는 여러 지점의 온도를 높은 비용으로 모니터링할 수 있습니다.

소스 없는 지능형 센서 라벨은 가축 모니터링 애플리케이션에서 가축 질병을 검사하거나 배란 주기를 검증하는 등 디지털 농업 애플리케이션에도 적용된다.농민들은 또한 RFID 태그를 사용하여 동물 식별 및 추적을 수행하며 주사 태그에 대한 업계 표준이 확립되었습니다.장비나 시스템에 대한 투자를 늘림으로써 스마트 패시브 센서는 동물 건강을 더욱 개선하고 양식업 생산량을 높이는 데 도움을 준다.

마찬가지로 스마트 패시브 센서를 사용하여 습도나 압력 검사를 하는 것은 의료, 산업 테스트 및 자동차의 편안함과 안전성 등에 이미 응용되었다.의료 분야에서는 습도 센서가 병원 침대 시트에 눈에 띄지 않게 부착돼 환자의 투숙률과 침대 여유량을 측정할 수 있고, 비침입식 온도 센서는 환자의 피부에 연결돼 인근 판독기를 이용해 무선으로 모니터링할 수 있다.

더 많은 응용은 자동차 업계에서의 누수 테스트를 포함한다: 누수 테스트가 시작되기 전에 지능형 소스 없는 센서 세트를 빠르고 빠르게 자동차에 설치하여 힘든 인공 탐지를 면제하는 동시에 데이터 수집과 분석을 간소화한다.

또한 자동차 안전벨트 상태를 측정하는 습도와 압력 감지 및 추가 거리 감지는 기존의 좌석 내 유선 또는 에어백 시스템보다 더 지능적인 자동차 점유 감지를 실현할 수 있다.스마트 패시브 센서는 인체와 좌석에 놓인 물체를 구분할 수 있어 적은 추가 비용으로 뒷좌석 승객 좌석과 이동식 좌석으로 감측을 쉽게 확장할 수 있다.

가정 자동화 및 커넥티드 카에서 산업 제어, 품질 검사, 농업, 의료, 건축, 공급망 관리에 이르기까지 많은 응용 프로그램에서 스마트 패시브 센서 라벨은 또한 많은 다른 누수 검사, 점유 감지 및 온도 또는 습도 수준 모니터링을 완료 할 수 있습니다.

요약

스마트 패시브 센서는 어디에나 있는 감지에 새로운 선택을 가져왔으며, 압력, 온도, 습도 또는 거리를 모니터링할 수 있어 부피, 전력 소비량, 비용 등 전통적인 스마트 센서가 고려하는 문제를 없앴다.이제 장비 설계자는 스마트 시스템과 사물 인터넷을 크기에 구애받지 않고 과거에 접근하기 어려웠던 영역과 애플리케이션으로 확장할 수 있습니다.