在汽車快速向智能化邁進(jìn)的進(jìn)程中，傳感器尤為關(guān)鍵。而智能無源傳感器為無處不在的感測帶來了新的選擇，可以監(jiān)測壓力、溫度、濕度或距離，消除了體積、功耗和成本等傳統(tǒng)的智能傳感器考慮的問題。相較現(xiàn)有傳感器，智能無源傳感器有諸多優(yōu)勢：現(xiàn)有傳感器需在每個(gè)PCB上放置檢測傳感器、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，無需維護(hù)。此外，設(shè)備設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在可以將智能系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展到過去難以接近的區(qū)域和應(yīng)用中，而不受尺寸的限制或價(jià)格的制約。

對(duì)先進(jìn)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的日益依賴，推動(dòng)了對(duì)傳感器的需求，這些傳感器可方便地從少量到大量部署，并且提供低擴(kuò)展成本和免維護(hù)。

技術(shù)的進(jìn)步使許多不同類型設(shè)備之間的互聯(lián)成為可能。始于智能手機(jī)的互聯(lián)已經(jīng)演變成溫控器、家電、車輛和其它被稱為物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)由通過各種接口來回傳輸數(shù)據(jù)的許多設(shè)備組成，無線云接口是最常見的接口。隨著互連設(shè)備數(shù)量不斷增長，對(duì)更多數(shù)據(jù)的需求也隨之增長。

產(chǎn)生數(shù)據(jù)的來源很多，電子傳感器通常用于收集互聯(lián)設(shè)備的數(shù)據(jù)。傳感器是一種將物理或環(huán)境特性如溫度和濕度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器件。
對(duì)數(shù)據(jù)的需求推動(dòng)了不同類型傳感器市場的增長，如為系統(tǒng)提供工作所需數(shù)據(jù)的溫度、濕度、壓力和距離傳感器。由于物聯(lián)網(wǎng)以前所未有的動(dòng)能處理來自不同渠道的的數(shù)據(jù)，電子傳感器將更加普及。據(jù) Markets and Markets研究，全球傳感器市場預(yù)計(jì)將在2022年超過380億美元。從更多地點(diǎn)獲取更多傳感器數(shù)據(jù)的需求將推動(dòng)新型傳感器的開發(fā)，這些傳感器體積更小、功耗和成本更低，并且易于大量和在狹小空間部署。

電子傳感器結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的電子傳感器無論設(shè)計(jì)怎樣，都包含相同的功能模塊。傳感器的核心模塊是實(shí)際的感測元件。感測元件是傳感器的一部分，它對(duì)傳感器環(huán)境作出響應(yīng)，并將環(huán)境條件轉(zhuǎn)換為電參數(shù)。除了感測元件，傳感器還需要電源用于傳感器內(nèi)部的電子元件和數(shù)據(jù)處理及互聯(lián)電路。大部分電子傳感器包括感測元件、電源模塊和位于每個(gè)感測節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)處理模塊。隨著需要更多的感測數(shù)據(jù)，擴(kuò)展到多個(gè)感測節(jié)點(diǎn)所需的成本成為一些應(yīng)用的障礙。傳感器電源和通信模塊所需器件的物理尺寸限制了小尺寸傳感器的選用，而由電池供電的傳感器涉及維護(hù)和環(huán)境問題，這也限制了傳感器在某些應(yīng)用中的部署。傳統(tǒng)的電子傳感器的成本和尺寸限制了傳感器網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展或進(jìn)行智能感測的多傳感器系統(tǒng)或一次性傳感器的部署，阻礙了物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。

所以需要一種替代方法，最理想的是不用依賴笨重又昂貴的電池、微控制單元(MCU)及相關(guān)電路。許多連接的傳感器大部分時(shí)間都處于待機(jī)或睡眠模式以延長電池使用時(shí)間，僅在被喚醒與主機(jī)系統(tǒng)交換小數(shù)據(jù)包期間，才需要電源和智能。如果傳感器可以暫時(shí)由外部電源供電，并且大部分?jǐn)?shù)據(jù)處理都在外部完成，便可實(shí)現(xiàn)具性價(jià)比的傳感器網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展，并使多感測傳感器或一次性傳感器等創(chuàng)新在經(jīng)濟(jì)上可行。

有一種技術(shù)可以提供解決方案：無線無源傳感器已經(jīng)可由存儲(chǔ)器加載，通過無線閱讀器詢問或重寫，并由閱讀器傳輸?shù)腞F場中的能量激活。傳統(tǒng)的RFID通信標(biāo)準(zhǔn)已得到驗(yàn)證，是穩(wěn)定可靠的，提供了將感測功能與傳統(tǒng)電子傳感器所需的電源和控制電路分開的、開發(fā)新的智能無源傳感器的強(qiáng)大平臺(tái)。

智能無源傳感器 智能無源傳感器可以更大地發(fā)揮RFID技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)所具的潛力，以支持便利和高能效的無線數(shù)據(jù)交換。圖1顯示了智能無源傳感器的關(guān)鍵功能元件，包括天線、刺激檢測器和傳感器塊控制IC，通過集成一個(gè)印制天線和刺激檢測回路及一個(gè)射頻IC來實(shí)現(xiàn)無源傳感器標(biāo)簽功能。

智能無源傳感器使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)UHF Gen 2協(xié)議進(jìn)行通信，并且可以用合適的RFID閱讀器讀取。一些固定或手持式商用閱讀器已經(jīng)通過了標(biāo)簽和功能驗(yàn)證。安森美半導(dǎo)體的智能無源傳感器生態(tài)系統(tǒng)提供了一種電池供電的便攜式閱讀器，內(nèi)置天線、圖形用戶接口和物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)功能，可作為收集傳感器標(biāo)簽數(shù)據(jù)的中樞。