21ic訊 Silicon Laboratories（芯科實(shí)驗(yàn)室有限公司）宣布推出業(yè)界最節(jié)能的采用太陽能收集系統(tǒng)供電的無線傳感器節(jié)點(diǎn)解決方案。這項(xiàng)新的參考設(shè)計(jì)使開發(fā)人員能實(shí)現(xiàn)自維持的、超低功耗的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，適用于家居和樓宇自動(dòng)化、安全系統(tǒng)、工業(yè)控制應(yīng)用、醫(yī)療監(jiān)視裝置、財(cái)產(chǎn)跟蹤系統(tǒng)以及基礎(chǔ)設(shè)施和農(nóng)業(yè)監(jiān)視系統(tǒng)。

近十年來，能量收集裝置的市場保持著指數(shù)級(jí)增長。 IDTechEx預(yù)測到2019年將有超過100億的能量收集裝置推向市場 – 這是2009年5億出貨量的20倍。雖然采用能量收集系統(tǒng)供電已經(jīng)存在多年，但是在以超低功耗實(shí)現(xiàn)無線感應(yīng)節(jié)點(diǎn)上，開發(fā)人員仍面臨許多挑戰(zhàn)。Silicon Labs公司通過創(chuàng)建基于其Si10xx無線微控制器（MCU）產(chǎn)品系列的無線能量收集系統(tǒng)克服了這些設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。該設(shè)計(jì)方案是業(yè)內(nèi)最節(jié)能的單芯片MCU和無線收發(fā)器解決方案，能夠以超低功耗實(shí)現(xiàn)控制和無線界面功能。

除了環(huán)保和取之不盡的優(yōu)點(diǎn)，在許多應(yīng)用中（例如無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)）可收集型能量也是一種具有經(jīng)濟(jì)效益的、便利的電池替代方案。在大規(guī)模無線傳感器節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用中，電池成本高且替換麻煩，并且在極端溫度條件下也不十分穩(wěn)定。無線傳感器節(jié)點(diǎn)使用電池供電是因?yàn)樗鼈兊姆胖命c(diǎn)通常不可能或不方便由主電源供電，而可收集型能量通過消除更換電池的麻煩，簡化了這些應(yīng)用的設(shè)計(jì)，同時(shí)也減少了廢舊電池的回收或填埋處理。

Silicon Labs公司完整的能量收集參考設(shè)計(jì)包括無線網(wǎng)絡(luò)和USB軟件，以及完整的RF布局、物料清單（BOM）、原理圖和Gerber文件的電路設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)由三個(gè)部分組成：
• 一個(gè)太陽能供電的無線傳感器節(jié)點(diǎn)，用于測量溫度、亮度和充電量。使用一顆Si10xx無線MCU來控制傳感器系統(tǒng)和無線傳輸數(shù)據(jù)，一塊薄膜電池用于儲(chǔ)存收集的能量。
• 一個(gè)無線USB適配器，用于連接傳感器節(jié)點(diǎn)到PC端以顯示感測數(shù)據(jù)；該適配器由Silicon Labs公司的Si4431 EZRadioPRO®收發(fā)器和運(yùn)行USB-HID類軟件和EZMac®無線協(xié)議棧軟件的MCU組成。
• 一個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)圖形用戶界面（GUI），用于顯示多達(dá)四個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。

能量收集參考設(shè)計(jì)中使用的薄膜電池具有0.7mAh的容量，在日光直射下，電池僅需2個(gè)小時(shí)即可充滿電；而在休眠模式下，無線傳感器節(jié)點(diǎn)能維持供電7,000小時(shí)。若無線系統(tǒng)不間斷發(fā)射，可持續(xù)供電3個(gè)小時(shí)，然而薄膜電池會(huì)不斷的自行充電，維持一定電量以避免完全斷電。

Silicon Labs公司嵌入式混合信號(hào)產(chǎn)品線副總裁Mark Thompson 表示：“作為我們對(duì)綠色技術(shù)全球承諾的一部分，Silicon Labs公司擁有先進(jìn)的能量收集使用技術(shù)，使得無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以從根本上擺脫傳統(tǒng)電池高成本、更換麻煩和污染環(huán)境的影響。通過結(jié)合超低功耗無線MCU技術(shù)和最先進(jìn)的能量收集系統(tǒng)，Silicon Labs公司實(shí)現(xiàn)了業(yè)界最節(jié)能和自維持的無線網(wǎng)絡(luò)解決方案。”

Silicon Labs公司的能量收集參考設(shè)計(jì)支持廣泛能源，板上旁路連接器使得開發(fā)人員可以靈活使用旁路太陽能電池，連接其它能量來源，例如動(dòng)能（壓電式）、熱能和RF。

價(jià)格和供貨
Silicon Labs公司的能量收集參考設(shè)計(jì)現(xiàn)已上市，售價(jià)45美元。