在大多數物體將通過互聯(lián)網連接的未來，設備和傳感器將不得不無線工作且無需電池。這對于減少能源消耗和環(huán)境污染非常重要。

Atmosic 推出了 ATM3 系列物聯(lián)網參考設計，專為通過光伏能量收集優(yōu)化節(jié)能并使藍牙連接設備的設計靈活而開發(fā)。這些參考設計將 Atmosic 的 M3 藍牙 5 片上系統(tǒng) (SoC) 與能量收集技術集成在一起。

Atmosic 首席執(zhí)行官 David Su 告訴EE Times Europe，借助 Atmosic 的技術，如果連接的設備需要電池來運行，它們可以使用電池持續(xù)數年?！霸O備的使用壽命取決于實施和其他幾個因素，但一般來說，連接的設備可以持續(xù)數年而無需更換電池或充電?！?

參考設計解決方案使設計人員的生活更輕松，從而優(yōu)化了公司業(yè)務的上市時間。這三個參考設計——一個用于遙控器，另一個用于鍵盤，第三個用于信標/傳感器——將于 2021 年第二季度發(fā)布。

太陽能

在最基本的層面上，物聯(lián)網傳感器必須能夠收集信息，以數字格式表達該信息并將其沿鏈傳輸，無論是傳輸到附近的外圍設備進行收集和處理，還是直接傳輸到后端。該過程的每個部分都有能源成本，盡管技術進步大大提高了處理和傳輸的能源效率，但能源仍然是物聯(lián)網設備設計的主要限制因素之一。

電池技術的發(fā)展速度比處理器、芯片和傳感器的速度要慢。這就是為什么一些公司正在尋找其他方法來為其物聯(lián)網設備供電的原因之一。一種選擇是太陽能。隨著太陽能電池的效率越來越高，在小型設備中添加適當尺寸的面板相當容易，而且這些面板的成本最近也有所下降(圖 1)。

“太陽能電池技術在過去幾年中取得了顯著進步，尤其是在小型化方面。效率繼續(xù)提高，現(xiàn)在可以使用各種材料的技術選項。Atmosic 正與多家太陽能電池制造商合作，尋求參考解決方案。制造商正在努力應對的最新挑戰(zhàn)是嘗試制造小型、靈活的太陽能電池，以實現(xiàn)有趣的用例，”Su 說。

大氣參考設計

由于太陽能收集的能源效率，低功耗物聯(lián)網中使用的參考設計不僅可以擁有“永遠”的電池壽命，而且還提供移除電池的可能性。Atmosic 強調了關注低功耗設計的各個方面將如何顯著減少并在許多情況下消除物聯(lián)網對電池的依賴。

“無電池設計為消費和工業(yè)應用提供了許多優(yōu)勢。考慮一家使用藍牙信標跟蹤數千項資產的工廠。更換所有這些電池需要大量時間，而且所有這些電池的成本會迅速增加。通過使用無電池設計，公司可以減少維護時間并節(jié)省大量成本，”Su 說。

他補充說：“無電池設計非常適合尺寸相對較小且功耗較低的設備，例如鍵盤和遙控器。設備越大，它使用的功率就越多，因此它的光伏電池需要按比例增大。這就是為什么設計具有能量收集功能的更大、功率更密集的設備更具挑戰(zhàn)性，同時還要滿足其他設計要求，如尺寸和美觀。然而，隨著技術的不斷進步，我們將看到無電池設計適用于更廣泛的連接設備?！?

Atmosic 的光伏技術通過非常緊湊的光伏電池(相當于太陽能電池板的微型)，最大限度地提高解決方案的能量捕獲，該電池緊湊地安裝在最終產品設計中，以捕獲可能存儲在電池中的環(huán)境陽光或室內光。

例如，在工業(yè)信標實施中，可以在制造工廠、購物中心或娛樂場所部署數百甚至數千個信標，從而消除勞動力和電池成本。對于遠程控制和鍵盤等個人應用，設備的可靠運行是一個巨大的優(yōu)勢，同時通過減少全球部署的越來越多的物聯(lián)網設備對電池的依賴，還提供了許多環(huán)境效益。

ATM3 遠程控制參考設計提供三種不同的存儲配置，以實現(xiàn)產品設計定制，包括不帶超級電容器的集成標準紐扣電池、帶超級電容器的標準紐扣電池、不帶超級電容器的可充電紐扣電池。

ATM3 參考設計的核心是直接集成在 BLE 芯片上的電源管理單元 (PMU)，以提高空間和成本效率。智能 PMU 直接連接到光伏 (PV) 電池，以最大限度地提高收集效率。

“雖然 Atmosic 的新 ATM3 系列物聯(lián)網參考設計專為光伏能量收集而設計，但 Atmosic 的 M3 SoC 使設備能夠管理電池的多個能量輸入以及從各種外部來源(包括光伏、射頻、熱能和動能)收集的能量。這意味著制造商可以使用我們的 M3 SoC 設計從多種能源中獲取電力的產品;在特定能源可能不夠用的實施中，擁有多種能源將有助于設備運行更長時間，”Su 說。

Atmosic 的低功耗 BLE 和高效光伏能量收集可減小必須非常小的光伏電池的尺寸，為工業(yè)應用提供時尚緊湊的設計。