產(chǎn)品中心 應(yīng)用方案 技術(shù)文摘質(zhì)量保證產(chǎn)品選型 下載中心業(yè)內(nèi)動(dòng)態(tài) 選型幫助 品牌介紹 產(chǎn)品一覽 聯(lián)系我們
- 網(wǎng)友：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中傳感器低功耗的理解
- 來源：電子工程專輯 發(fā)表于 2010/10/14
近來與師弟聊天，他們?cè)谖锫?lián)網(wǎng)無線協(xié)議棧和芯片的這個(gè)行業(yè)深耕了很久。發(fā)現(xiàn)當(dāng)整個(gè)無線這塊搞得可以的時(shí)候，真正的問題是在功耗的控制，無論是無線芯片這一層還是和這個(gè)無線物聯(lián)相關(guān)的傳感器，都集中在功耗問題，這也印證了數(shù)日前去儀器儀表展所感覺到的目前好的傳感器還真少，這也是為什么整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展不起來的關(guān)鍵因素之一。
無論是目前的國(guó)內(nèi)傳感器行業(yè)前輩昆侖海岸的明代都老爺子還是新生代，似乎都很困惑，這樣一個(gè)泱泱大國(guó)卻越來越少有幾個(gè)像樣的搞傳感器研發(fā)的企業(yè)，以至于大企業(yè)看不起這類小項(xiàng)目，小企業(yè)沒有干這行業(yè)的能力，包括采用國(guó)外敏感元件封裝成變送器這類的事情，國(guó)內(nèi)也沒有幾個(gè)做得好的，以至于這個(gè)行業(yè)似乎都成了國(guó)外好的代名詞。
退一步說，我們沒有能力去搞好那些MEMS傳感器基礎(chǔ)元件研發(fā)，沒有能力去搞一些新型傳感器材料研發(fā)，那至少在應(yīng)用層次上我們總能用這些已有的敏感元件造出像樣的傳感器或變送器產(chǎn)品，可以和老外的產(chǎn)品拼拼吧，結(jié)果還是令人失望。以至于師弟這個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)想買個(gè)高點(diǎn)精度級(jí)變送器或調(diào)理模塊嫁接到他的無線網(wǎng)絡(luò)中忽然發(fā)現(xiàn)，能夠拿到的依然還是正負(fù)十幾伏甚至二十幾伏直流供電的傳感器產(chǎn)品，一看功耗下了一跳，甚至幾十毫安，壓根也沒法用在自己這個(gè)無線低功耗網(wǎng)絡(luò)上，他的用兩節(jié)電池可以工作幾年的想法于是也徹底泡湯了。
經(jīng)過這幾日的觀察思考，功耗看來真的是未來無線物連傳感器網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵問題，這回不是無線芯片耗多少的問題，而恰恰是我們傳感器信號(hào)調(diào)理電路的功耗問題，這個(gè)問題很多人不以為然，認(rèn)為有低功耗芯片就可以，有三點(diǎn)問題我目前必須面對(duì)：
一是傳統(tǒng)的傳感器變送貨信號(hào)調(diào)理電路的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)都是由上一代老家伙所主導(dǎo)設(shè)計(jì)，就像明老爺子他們那代，這里沒有否定老爺他們那代的意思，反而很佩服他們用的器件沒有今天的高性能卻能出那么好的指標(biāo)。他們那代可以用正負(fù)十二伏的運(yùn)放搭建出性能很好的信號(hào)調(diào)理電路，性能真很好，他們所設(shè)計(jì)的東西也都是以電壓電流傳輸為主，整個(gè)設(shè)計(jì)功能的出發(fā)點(diǎn)和相關(guān)行業(yè)的制式的發(fā)展，決定了他們那一代不會(huì)在短期內(nèi)去獨(dú)創(chuàng)個(gè)傳輸標(biāo)準(zhǔn)。而且很多傳感器變送器行業(yè)的都呈現(xiàn)著批量小品種多的現(xiàn)象，只要能夠用得好沒人去考慮新的功耗標(biāo)準(zhǔn)問題，尤其是在國(guó)內(nèi)這種狀態(tài)下沒人愿意去投資搞這幾十毫安而且冒風(fēng)險(xiǎn)玩，所以 OP07，LM224,TL062……一直在延續(xù)著，沒人愿意改。
二是新生代的主力設(shè)計(jì)師目前集中在三十歲以內(nèi)能干活的這批，在他們當(dāng)中很少能夠有能力把原來明老爺子那代的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，直接轉(zhuǎn)化到目前以低電壓低功耗MOS型運(yùn)放的應(yīng)用上來，這直接導(dǎo)致很多原來優(yōu)秀的傳感器變送器設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和低功耗掛不上邊。一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)就是很多孩子還在和我說ADI還有TI的好多8個(gè)腳的MOS低功耗雙運(yùn)放沒有信號(hào)地的笑話，更難的難點(diǎn)在于很多人沒有認(rèn)識(shí)到從正負(fù)十二伏類的供電運(yùn)放到3.3V單電源運(yùn)放的應(yīng)用轉(zhuǎn)變過程中，如何控制噪音漂移增益等因素的整體平衡，在這種條件下當(dāng)然也不會(huì)有什么更好的應(yīng)用結(jié)論。這只能怪我們大多數(shù)上學(xué)時(shí)模擬電路老師本身也沒有這方面的實(shí)踐經(jīng)歷，當(dāng)然也不會(huì)繼續(xù)傳承上一代的優(yōu)良傳統(tǒng)，更別提搞個(gè)與時(shí)俱進(jìn)。
三是具備高精度AD低功耗的單片機(jī)和嵌入處理器是年輕一代的機(jī)會(huì)，僅以傳感器調(diào)理部分濾波器設(shè)計(jì)為例，數(shù)字化的設(shè)計(jì)思想主導(dǎo)這一代年輕人的設(shè)計(jì)，大家都在拼AD精度和AD采樣速度來解決傳感器信號(hào)處理和變送領(lǐng)域里的問題，以至于很少有人愿用片外的低功耗運(yùn)放搭個(gè)模擬濾波器，都想用單片機(jī)或嵌入處理器內(nèi)部的軟件算法諸如FIR，F(xiàn)FT來完成更好的濾波，甚至直接用高位數(shù)△-∑去解決分辨率等問題，這從本質(zhì)講是沒有錯(cuò)的。
實(shí)際也應(yīng)該想想就算這個(gè)算法生效了，以單片機(jī)的運(yùn)算速度完成這類工作所需要的處理時(shí)間也不短，這期間的功耗想來也是禿頭上虱子----明擺的，想談?wù)嬲牡凸囊搽y，另外想借此達(dá)到真正的信噪比也不一定有戲。反過來說就是前端真的敢用低功耗運(yùn)放搭出模擬類的濾波器，同樣也要正視諸如過度過程中振蕩抖動(dòng)這類問題對(duì)于采樣時(shí)間點(diǎn)數(shù)延長(zhǎng)造成的功耗影響，這也要看你運(yùn)放運(yùn)用的功底有多深。實(shí)際上誰都沒法否則這類電路的低功耗設(shè)計(jì)一個(gè)核心思想是在數(shù)字低功耗和模擬低功耗的和諧統(tǒng)一，讓少有剛用在刀刃上，希望奇跡在將來發(fā)生在目前能干活的這一代。
熱點(diǎn)歸熱點(diǎn)，如果沒有年輕一代繼續(xù)加入到主流的設(shè)計(jì)思想中延續(xù)傳感器設(shè)計(jì)的這行里，我們可能看到的越來越多的失望，需要真實(shí)的前撲后繼。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來源：賽斯維傳感器網(wǎng)（www.yyjsjy.net）
