兩家公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)了無(wú)線(xiàn)和免維護的IoT訪(fǎng)問(wèn)接入點(diǎn)＆邊緣設備

理光微電子株式會(huì )社和尼吉康株式會(huì )社利用能量收集技術(shù)聯(lián)合開(kāi)發(fā)了無(wú)線(xiàn)和免維護的IoT訪(fǎng) 問(wèn)接入點(diǎn)＆邊緣設備。

本產(chǎn)品將在《ET & IoT 2021》的尼吉康展位上展出。

開(kāi)發(fā)背景

利用IoT遠程監控位置和溫濕度等周?chē)h(huán)境的功能被廣泛應用于基礎設施和生產(chǎn)設備的預測 性維護、集裝箱和移動(dòng)設備的位置確認以及人員和寵物的監視系統。本系統由邊緣設備和訪(fǎng)問(wèn)接 入點(diǎn)組成，前者搭載了各種傳感器，定期收集檢測地點(diǎn)的信息并通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸，而后者接收這些 信息后，將數據傳輸到服務(wù)器等設備。

這次理光微電子和尼吉康兩家公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)了全新的 IoT 系統，本系統由免維護的邊緣設備 和訪(fǎng)問(wèn)接入點(diǎn)組成，前者搭載了能夠檢測到壓力、濕度、溫度、氣體(有機溶劑、酒精等)的環(huán)境傳 感器和能夠檢測到傾斜和振動(dòng)的運動(dòng)傳感器，可通過(guò)能量收集和可充電電池進(jìn)行工作。而后者在 邊緣設備之間能夠實(shí)現 200ｍ的視距通信。

本系統通過(guò)能量收集用低耗電降壓 DC-DC 變換器，對太陽(yáng)能電池等能量收集或者微波電源 生成的電力進(jìn)行降壓，并儲存在小型鋰離子可充電電池里。當低耗電降壓 DC-DC 變換器有效地 變換儲能時(shí)，能夠實(shí)現邊緣設備和訪(fǎng)問(wèn)接入點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)化和免維護。

只要能實(shí)現能量收集或者微波充電，在室內外都能立即設置本系統，除了各種環(huán)境數據以外， 還能收集到安裝了傳感器的物體運動(dòng)信息。預計可用于辦公室、店鋪、受災現場(chǎng)、施工現場(chǎng)、工 廠(chǎng)和展覽館等各種場(chǎng)所。

IoT 系統配置圖

邊緣設備、訪(fǎng)問(wèn)接入點(diǎn)＋服務(wù)器的工作示意圖

規 格 IoT 邊緣設備：

輸入電壓：5.0V

平均工作電流：無(wú) GAS 傳感器 9.7μA(TBC)

有 GAS 傳感器 90μA(TBC)

傳感器更新間隔 10 秒

無(wú)線(xiàn)規格：Bluetooth Low Energy

傳感器規格：溫度、濕度、氣壓、照度、加速度、GAS(Indoor Air Quality)

其他功能：搭載了 Real Time Clock

尺寸：W22.5mm × D22.5mm × H14mm

訪(fǎng)問(wèn)接入點(diǎn)：

輸入電壓：2.0V - 5.5V

平均電流：TBD

無(wú)線(xiàn)規格：Bluetooth Low Energy

920MHz 頻段無(wú)線(xiàn)通信功能

搭載電源 IC：

能量收集用電源 IC R1801

光伏元件專(zhuān)用的蓄電降壓 DC/DC 變換器

●空載/常溫狀態(tài)下，實(shí)現 Typ. 200 nA 的超低耗電&高效率(80%@10 μA)

●最小電動(dòng)勢 1.00 μW (VIN = 4 V, VOUT = 3.0 V)

●可通過(guò)外部端子調節最大功率點(diǎn)控制電壓和輸出電壓 https://www.n-redc.co.jp/zh/products/dc-dc-switching-regulator/spec/?product=r1801 IoT 設備用的 DC/DC 變換器 RP605 超低耗電升壓降壓 DC/DC 變換器＋電池監視器功能

●2019 年榮獲“超級”制造元件大獎的“電氣與電子元件獎” (RP604)

●空載時(shí)的耗電 Typ. 0.4μA（DCDC 部位：0.3μA，電池監視器部位：0.1μA）

●最大輸出電流為 300mA（降壓時(shí)）https://www.n-redc.co.jp/zh/products/dc-dc-switching-regulator/spec/?product=rp605

IoT 設備用的 DC/DC 變換器 RP605

超低耗電升壓降壓 DC/DC 變換器＋電池監視器功能

●2019 年榮獲“超級”制造元件大獎的“電氣與電子元件獎” (RP604)

●空載時(shí)的耗電 Typ. 0.4μA（DCDC 部位：0.3μA，電池監視器部位：0.1μA）

●最大輸出電流為 300mA（降壓時(shí)） https://www.n-redc.co.jp/zh/products/dc-dc-switching-regulator/spec/?product=rp605

低耗電 實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC) R2221

小型、兩線(xiàn)式 (I2C 總線(xiàn)) 串行接口 高精度實(shí)時(shí)時(shí)鐘

●超低耗電 (Typ. 0.18 μA：3V 時(shí))

●外部微機子時(shí)鐘用 32kHz 時(shí)鐘輸出功能

●I2C 總線(xiàn)兼容（SCL,SDA）串行接口 https://www.n-redc.co.jp/zh/products/real-time-clock/spec/?product=r2221 搭載可充電電池： 邊緣設備：SLB08115L140 訪(fǎng)問(wèn)接入點(diǎn)：SLB12400L151 https://cn-nichicon.com/products/slb/