Alguns dias atrás, o comitê de inovação em ciência e tecnologia de shenzhen divulgou o conteúdo relevante do "14º plano quinquenal para inovação em ciência e tecnologia de shenzhen". o plano esclarece a direção principal de " 20+8" tecnologia, ou seja, para realizar pesquisas tecnológicas em torno de sete indústrias emergentes estratégicas em shenzhen, 20 clusters industriais e oito indústrias futuras. entre elas, sete indústrias emergentes estratégicas mencionadas a necessidade de realizar investigação técnica no domínio dos novos sensores.

trecho do "14º plano quinquenal de Shenzhen para inovação científica e tecnológica"

como uma parte importante da internet das coisas,, os sensores precisam adquirir dados com precisão., é como o "terminal nervoso" de um produto, que detecta estímulos do mundo exterior e monitora as mudanças no parâmetros. o sensor inteligente trouxe funções mais diversas e ganhou mais espaço para desenvolvimento. de acordo com um recente relatório de pesquisa de mercado aliado, o mercado global de sensores inteligentes crescerá a uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 18.6% até 2027 (a partir de 2020), ou .65 bilhões.

a internet passiva das coisas que surgiu nos últimos anos também apresentou requisitos mais altos para sensores.

iot passivo, que são essencialmente nós finais passivos, não têm cabos de alimentação, sem baterias embutidas, e, em vez disso, extraem energia do ambiente. para obter "passivo" , a extremidade upstream é apresentada, que também deu origem ao surgimento de sensores passivos.

o que é um sensor passivo?

sensor passivo também é conhecido como sensor de conversão de energia. como a internet das coisas, não requer fonte de alimentação externa, ou seja, é um sensor que não requer fonte de alimentação externa, e também pode obter energia de fontes externas.

todos sabemos que os sensores podem ser divididos em sensores de toque, sensores de imagem, sensores de temperatura, sensores de movimento, sensores de posição, sensores de gás, sensores de luz e sensores de pressão de acordo com as quantidades físicas detectadas e detectado. para sensores passivos, energia luminosa, radiação eletromagnética, temperatura, energia do movimento humano, fontes de vibração, etc. detectadas pelo sensor são todas fontes de energia potencial.

entende-se que os sensores passivos podem ser divididos principalmente nas três categorias seguintes: sensores passivos de fibra óptica, sensores passivos de ondas acústicas de superfície e sensores passivos baseados em materiais energéticos.

1. sensor passivo de fibra óptica

sensor de fibra óptica é um tipo de sensor baseado em algumas características da fibra óptica desenvolvido em meados da década de 1970. é um dispositivo que converte o estado medido em um sinal óptico mensurável. consiste em uma fonte de luz, um elemento sensível, um fotodetector, um circuito de condicionamento de sinal e uma fibra óptica.

sensores de fibra óptica têm as características de alta sensibilidade, forte interferência anti-eletromagnética, bom isolamento elétrico, forte adaptabilidade ambiental, medição de longa distância, e baixo consumo de energia, e suas aplicações em a internet das coisas está se tornando cada vez mais madura. por exemplo, um hidrofone de fibra óptica é um sensor acústico que usa uma fibra óptica como elemento sensível, bem como um sensor de temperatura de fibra óptica.

2. sensor passivo de onda acústica de superfície

um sensor de onda acústica de superfície (SAW) é um sensor que usa um dispositivo de onda acústica de superfície como um elemento de detecção, e reflete a informação medida através da mudança na velocidade ou frequência da onda acústica de superfície no dispositivo de onda acústica de superfície, e converte-o em sensor com saída de sinal elétrico. é um tipo de sensor complexo envolvendo uma ampla gama de sensores. inclui principalmente sensor de pressão de onda acústica de superfície, sensor de temperatura de onda acústica de superfície, acústico de superfície sensor de gene biológico de onda, sensor de gás químico de onda acústica de superfície e sensor inteligente e outros tipos.

além das características de alta sensibilidade, medição de longa distância, e baixo consumo de energia de sensores passivos de fibra óptica, sensores passivos de ondas acústicas de superfície usam mudanças de frequência de vibração para prever mudanças na velocidade de propagação, para que o a medição de mudanças nas quantidades de detecção externas pode ser muito eficaz. precisa, ao mesmo tempo, seu tamanho pequeno, peso leve e baixo consumo de energia permitem obter boas propriedades térmicas e mecânicas, e também criar uma nova era de sensores sem fio, pequenos. é amplamente utilizado em subestações, trens, aeroespacial e outros campos.

3. sensores passivos baseados em materiais energéticos

sensores passivos baseados em materiais energéticos, como o nome sugere, usam fontes de energia comuns na vida para converter energia elétrica, como energia luminosa, energia térmica, energia mecânica, etc. sensores passivos baseados em materiais de energia têm as vantagens de ampla banda de frequência, forte capacidade anti-interferência, perturbação mínima para o objeto medido, e alta sensibilidade. eles são amplamente utilizados em campos de medição eletromagnética como alta voltagem, relâmpago, intensidade do campo em áreas de forte radiação, e microondas de alta potência. .

combinando sensores passivos com outras tecnologias

no campo da internet das coisas, a aplicação de sensores passivos está se tornando cada vez mais extensa, e vários tipos de sensores passivos também apareceram um após o outro. por exemplo, sensores combinados com tecnologias sem fio como NFC, RFID, e até wifi, bluetooth, UWB, e 5G nasceram.

no modo passivo, o sensor extrai energia dos sinais de rádio no ambiente através de uma antena, e os dados do sensor são armazenados em memória não volátil, que é retida quando não há energia fornecida.

também existem sensores de deformação têxtil passivos sem fio baseados em tecnologia rfid , que combinam a tecnologia RFID com materiais têxteis para formar dispositivos com funções de detecção de deformação . Os sensores de deformação têxteis RFID usam os métodos de comunicação e indução de UHF passiva etiqueta RFID a tecnologia, baseada em eletromagnetismo pode funcionar, tem o potencial de miniaturização e flexibilidade, e se torna uma escolha potencial para dispositivos vestíveis.

fim

iot passivo é a direção de desenvolvimento futuro do iot. como parte do iot passivo, os requisitos para sensores não estão mais limitados a miniatura e baixo consumo de energia. passivo também será uma direção de desenvolvimento digna de cultivo profundo. com a contínua maturidade e inovação da tecnologia de sensores passivos,, a aplicação da tecnologia de sensores passivos será mais extensa.

referências:

smart grid: "progresso da pesquisa e aplicação de sensores passivos"

silk magazine: "progresso da pesquisa do sensor de deformação têxtil passivo sem fio baseado na tecnologia RFID"