Несколько дней назад, Шэньчжэньский комитет по инновациям в области науки и техники раскрыл соответствующее содержание "14-го пятилетнего плана Шэньчжэньских инноваций в области науки и техники"., в плане уточняется основное направление " 20+8" технология,, то есть, для проведения технологических исследований вокруг семи стратегических развивающихся отраслей в Шэньчжэне, 20 промышленных кластеров и восьми будущих отраслей. среди них, упомянуто семь стратегических развивающихся отраслей необходимость проведения технических исследований в области новых датчиков.

выдержка из "Шэньчжэньского 14-го пятилетнего плана научно-технических инноваций"

как важная часть Интернета вещей,, датчики должны точно собирать данные., они подобны "нервному терминалу" продукта,, который воспринимает стимулы из внешнего мира и отслеживает изменения в параметров. интеллектуальный датчик привнес в него более разнообразные функции и получил больше возможностей для развития. согласно недавнему отчету об исследовании рынка союзников, глобальный рынок интеллектуальных датчиков будет расти со среднегодовым темпом роста (CAGR) в размере 18.6% к 2027 г. (начиная с 2020 г.), или .65 млрд.

Пассивный интернет вещей, появившийся в последние годы, также выдвинул более высокие требования к датчикам..

пассивный iot,, который по сути является конечным узлом; пассивный, не имеет кабелей питания, встроенных аккумуляторов, и вместо этого получает энергию из окружающей среды. для достижения "пассивного" , передний конец выдвинут вперед,, что также привело к появлению пассивных датчиков.

Что такое пассивный датчик?

пассивный датчик также известен как датчик преобразования энергии., как и Интернет вещей,, он не требует внешнего источника питания,, то есть, это датчик, который не требует внешнего источника питания, и также может получать энергию из внешних источников.

все мы знаем, что датчики можно разделить на датчики прикосновения,, датчики изображения,, датчики температуры,, датчики движения,, датчики положения,, датчики газа,, датчики света и датчики давления в соответствии с воспринимаемыми физическими величинами. и обнаруживаемые. для пассивных датчиков, световая энергия, электромагнитное излучение, температура, энергия движения человека, источники вибрации, и т. д.., обнаруженные датчиком, являются потенциальными источниками энергии.

Понятно, что пассивные датчики можно в основном разделить на следующие три категории: пассивные датчики на оптических волокнах, пассивные датчики на поверхностных акустических волнах и пассивные датчики на основе энергетических материалов.

1. оптоволоконный пассивный датчик

волоконно-оптический датчик — это тип датчика, основанный на некоторых характеристиках оптического волокна, разработанный в середине 1970-х годов. это устройство, которое преобразует измеренное состояние в измеримый оптический сигнал. он состоит из источника света, чувствительный элемент, фотодетектор, схема формирования сигнала и оптическое волокно.

Волоконно-оптические датчики обладают такими характеристиками, как высокая чувствительность,, сильные анти-электромагнитные помехи,, хорошая электрическая изоляция,, сильная адаптируемость к окружающей среде,, измерение на большом расстоянии, и низкое энергопотребление, и их применение в интернет вещей становится все более и более зрелым. например, волоконно-оптический гидрофон представляет собой акустический датчик, который использует оптическое волокно в качестве чувствительного элемента,, а также волоконно-оптический датчик температуры.

2. пассивный датчик на поверхностных акустических волнах

Датчик поверхностных акустических волн (ПАВ) - это датчик, который использует устройство поверхностных акустических волн в качестве чувствительного элемента , и отражает измеренную информацию посредством изменения скорости или частоты поверхностной акустической волны в устройстве поверхностных акустических волн ,. 3 и преобразует его в датчик с выходным электрическим сигналом. это сложный тип датчика, включающий широкий спектр датчиков. он в основном включает датчик давления на поверхностных акустических волнах, датчик температуры на поверхностных акустических волнах, поверхностные акустические волновой датчик биологического гена, поверхностный акустический датчик химического газа и интеллектуальный датчик и другие типы.

В дополнение к характеристикам высокой чувствительности,, измерениям на больших расстояниях, и низкому энергопотреблению пассивных волоконно-оптических датчиков,, пассивные датчики на поверхностных акустических волнах используют изменения частоты вибрации для прогнозирования изменений скорости распространения,, поэтому измерение изменений внешних величин обнаружения может быть очень эффективным. точным, в то же время, его небольшой размер,, малый вес и низкое энергопотребление позволяют получить хорошие тепловые и механические свойства, и также создать новую эру беспроводных, небольших датчиков., которые широко используются на подстанциях,, в поездах,, в аэрокосмической и других областях.

3. пассивные датчики на основе энергетических материалов

пассивные датчики на основе энергетических материалов,, как следует из названия,, используют обычные источники энергии в жизни для преобразования электрической энергии,, такой как энергия света,, тепловая энергия,, механическая энергия, и т. д.. пассивные датчики на основе энергетических материалов обладают такими преимуществами, как широкая полоса частот,, сильная помехоустойчивость,, минимальное воздействие на измеряемый объект, и высокая чувствительность., они широко используются в электромагнитных полях измерения, таких как высокие напряжение, молния, напряженность поля в зонах сильного излучения, и мощные микроволны. .

сочетание пассивных датчиков с другими технологиями

в сфере интернета вещей, применение пассивных датчиков становится все более обширным, и также один за другим появляются различные типы пассивных датчиков. например, датчики в сочетании с беспроводными технологиями такие как NFC,, RFID, и даже Wi-Fi,, Bluetooth,, UWB, и 5G..

в пассивном режиме, датчик получает энергию от радиосигналов в окружающей среде через антенну,, а данные датчика сохраняются в энергонезависимой памяти,, которая сохраняется при отсутствии питания.

существуют также беспроводные пассивные текстильные тензодатчики на основе RFID-технология , которые сочетают технологию RFID с текстильными материалами для формирования устройств с функциями определения деформации . Датчики деформации RFID для текстиля используют методы связи и индукции пассивного УВЧ RFID-метка технология,, основанная на электромагнитном поле, она может работать, обладает потенциалом миниатюризации и гибкости, и становится потенциальным выбором для носимых устройств.

конец

пассивный iot — это будущее направление развития iot. как часть пассивного iot, требования к датчикам больше не ограничиваются миниатюрностью и низким энергопотреблением. пассивный также будет направлением развития, достойным глубокого культивирования. с непрерывной зрелостью и инновациями технологии пассивных датчиков, применение технологии пассивных датчиков будет более обширным.

использованная литература:

интеллектуальная сеть: " исследование и прогресс применения пассивных датчиков "

журнал silk: " Ход исследования беспроводного пассивного датчика деформации ткани на основе технологии RFID"