美研发出自供电的电子架构 可降低传感器功耗100倍

美国哥伦比亚大学(Columbia University)的研究人员们开发出一种新式的电子架构，采用菊链间歇性处理操作的方式，据称可降低传感器功耗达100倍，让未来的传感器不需使用电池或电源线，就能监测生命体征、气候变化以及能源消耗等应用。

致力于这项研究的哥伦比亚大学研究人员们表示，这种自供电的电子架构不必使用电池或进行任何维护，即可让传感器以及其它监控设备经年累月地随时保持连线状态。

“当你在更小空间中整合更多功能时，功耗也会变得非常低，”哥伦比亚大学教授Peter Kinget说，“但纳米级晶体管并不可靠，也无法维持较大的信号位准，因而需要新的设计理念。”


哥伦比亚大学展示一款可降低100倍功耗的芯片，它可透过环境光为传感器供电，因而无需使用电池。（资料来源：哥伦比亚大学来源）

透过菊链中断处理操作──而非随时保持传输状态──可让各种传感器大幅降低功耗，同时还提供所需的数据。这些应用包括可监测生命体征的智能服饰(还能在紧急的情况下传送穿戴者的位置)、监控建筑物能源消耗的感测器，或是可在偏远地区收集并传送天气型态资料的传感器等。

Kinget表示，这种架构以少量的环境光在芯片上产生纳米安培的电流，而为传感器供电，同时在储存足够能源以取得读数时才为环境进行间歇取样。该元件并非为长距离的无线接收器供电，而是查询环境以便找到最近的邻近传感器，而为节点至节点间进行通讯。由于这么小的元件无法确保一定的可靠性，因而该架构还采用演算法平均多个读数，以实现所需的任何准确度。