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vEnergy公司推出采用Joule-Thief技術開發的演示套件,用于進行能量收集,并為德州儀器 (TI) 超低功耗 MSP430 微控制器 (MCU) 與 RF 技術進行采集數據、控制系統操作或將感測數據傳輸至中心采集站提供核心動力。該套件充分展示了能量收集與射頻 (RF) 技術在無線傳感、監控或環境智能等方面的卓越優勢。Joule-Thief 能量收集器是基于 AdaptivEnergy 公司 Ruggedized Laminated Piezo (RLP) 技術之上。該技術能夠使緊湊型能量收集模塊為無線傳感器等應用提供核心動力。這些無線傳感器可用于在無線或無需電池的情況下收集環境智能信息,對工廠、汽車、辦公大樓、家庭及其它環境中的危險情況進行檢測并報告。

潛力巨大的新興市場

根據 Darnell集團的統計數據,全球用于無線傳感系統的能量收集解決方案市場潛力巨大。預計到 2013 年這一市場的規模將達到約 億套,年復合增長率近 65%。能量收集是低功耗技術一個重要的新興領域,不僅可通過風能與太陽能系統滿足大規模的能源需求,而且還可滿足傳感器網絡等小規模需求。該技術充分利用建筑、車輛以及機械內部固有的振動產生或收集能量,從而在無線和沒有電池的情況下也能驅動傳感器。例如,借助于Joule-Thief 技術,傳感器可從大橋上的車輛所產生的隆隆振動中收集能量,然后將該數據從大橋上所有的無線傳感器傳輸至采集點,以便在采集點通過對數據進行分析來監測橋體結構的穩固程度 (structural soundness)。

能量收集變得成本低廉而又簡單易行

過去,向傳感器-發送器網絡系統供電需要花巨資安裝線路或定期更換電池。但是,在難以到達或危險的區域中采用有線傳感器收集數據也許是不可行的,甚至會在線路安裝和電池更換過程中造成人員傷亡。而如今,AdaptivEnergy 公司的Joule-Thief 技術不僅使遠程結構與安全監控變得簡單易行,同時還顯著降低了相關程序的成本。

Joule-Thief 技術完美結合了 AdaptivEnergy 獨特的應力-偏壓 (stressed-biased) RLP 能量收集束,可將振動或運動轉換成可用的電能。與壓電型能量收集器件相比,RLP 智能能量束 (RLP Smart Energy Beam) 允許超過十倍的應力作用于壓電陶瓷,從而產生更多可供系統使用的轉換電源。除了直接傳感運動外,這種多功能的設計還可接受來自外部傳感組件的輸入,有助于檢測橋梁與高層建筑物中的應力、工廠設備的損耗程度、汽車以及其他多種環境條件下的過熱、危險化學品以及不安全狀況等。

基于由 MSP430F2274 微控制器與 CC2500 RF 收發器所組成芯片組之上的工作智能與通信對 RLP智能能量束與電子收集設備形成了有益補充,從而使 Joule-Thief 設計能夠從電容器中存儲的電荷中獲取盡可能多的處理與傳輸。MSP430 微控制器在工作與待機模式下擁有業界領先的超低功耗特性,可針對更出色的低功耗/高性能解決方案實現不到 1 微秒的快速喚醒。

片上系統 (SoC) 與諸如模數轉換器 (ADC)、定時器、比較器以及各種存儲器配置等 MSP430 微控制器外設的集成,不僅有助于AdaptivEnergy節省空間并降低電路板成本,同時還使其能夠構建適用于各種環境智能應用的免維護無線傳感器。TI的 CC2500RF 收發器在 范圍內運行,從而使其正好適用于可靠的低成本數字無線應用。

采用 Joule-Thief 演示套件與 eZ430-RF2055 開發工具可快速開展工作

AdaptivEnergy 提供的 Joule-Thief 能量收集演示套件包含采用火柴盒大小封裝的 RLP 智能能量束以及收集與存儲電子設備,使開發人員可輕松從振動中研究能量的收集。此外,AdaptivEnergy 還提供 TI的eZ430-RF2500 微控制器開發工具,其包括開發整套無線控制網絡所需的所有軟硬件以及以 USB 棒狀盒形式配套提供的、針對系統內編程與調試的仿真器。通過結合使用 Joule-Thief 套件與 eZ430-RF2500 微控制器工具,開發人員可擁有一整套用于設計由環境振動驅動的低成本、低功耗無線傳感器系統。

AdaptivEnergy 已與眾多目前采用 Joule-Thief 設計的業界領先系統開發商達成合作協議,共同研發將在未來一至兩年內面市的高級傳感應用。此外,AdaptivEnergy 還與負責為美國情報界發現創新技術的 In-Q-Tel 公司達成戰略協議。