Hace unos días,, el comité de innovación científica y tecnológica de shenzhen reveló el contenido relevante del "14° plan quinquenal para la innovación científica y tecnológica de shenzhen"., el plan aclara la dirección principal de " 20+8" tecnología, es decir, para llevar a cabo investigaciones tecnológicas en torno a siete industrias emergentes estratégicas en shenzhen, 20 clústeres industriales y ocho industrias futuras. entre ellas, siete industrias emergentes estratégicas mencionadas la necesidad de realizar investigaciones técnicas en el campo de los nuevos sensores.

extracto del "plan quinquenal 14 de shenzhen para la innovación científica y tecnológica"

Como una parte importante del Internet de las cosas,, los sensores necesitan adquirir datos con precisión., es como la "terminal nerviosa" de un producto, que detecta los estímulos del mundo exterior y monitorea los cambios en parámetros. el sensor inteligente le ha brindado funciones más diversas y ganó más espacio para el desarrollo. según un reciente informe de investigación de mercado aliado, el mercado global de sensores inteligentes crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesto (CAGR) de 18.6 % para 2027 (a partir de 2020), o .65 000 millones.

el internet pasivo de las cosas que ha surgido en los últimos años también ha planteado mayores requisitos para los sensores.

iot pasivo, que son esencialmente nodos finales pasivos, no tienen cables de alimentación, ni baterías incorporadas, y en su lugar extraen energía del entorno. para lograr "pasivos" , se propone el extremo aguas arriba, que también dio origen a la aparición de sensores pasivos.

¿Qué es un sensor pasivo?

El sensor pasivo también se conoce como sensor de conversión de energía. como el Internet de las cosas, no requiere fuente de alimentación externa, es decir, es un sensor que no requiere fuente de alimentación externa, y también puede obtener energía de fuentes externas.

todos sabemos que los sensores se pueden dividir en sensores táctiles, sensores de imagen, sensores de temperatura, sensores de movimiento, sensores de posición, sensores de gas, sensores de luz y sensores de presión según las cantidades físicas detectadas y detectadas. para sensores pasivos, energía luminosa, radiación electromagnética, temperatura, energía del movimiento humano, fuentes de vibración, etc. detectadas por el sensor son todas fuentes de energía potenciales.

se entiende que los sensores pasivos se pueden dividir principalmente en las tres categorías siguientes: sensores pasivos de fibra óptica, sensores pasivos de ondas acústicas superficiales y sensores pasivos basados en materiales energéticos.

1. sensor pasivo de fibra óptica

sensor de fibra óptica es un tipo de sensor basado en algunas características de la fibra óptica desarrollado a mediados de la década de 1970. es un dispositivo que convierte el estado medido en una señal óptica medible. consta de una fuente de luz, un elemento sensible, un fotodetector, un circuito de acondicionamiento de señal y una fibra óptica.

Los sensores de fibra óptica tienen las características de alta sensibilidad, fuerte interferencia antielectromagnética, buen aislamiento eléctrico, fuerte adaptabilidad ambiental, medición de larga distancia, y bajo consumo de energía, y sus aplicaciones en el internet de las cosas se está volviendo cada vez más maduro. por ejemplo, un hidrófono de fibra óptica es un sensor acústico que utiliza una fibra óptica como elemento sensible, así como un sensor de temperatura de fibra óptica.

2. sensor pasivo de ondas acústicas de superficie

un sensor de ondas acústicas de superficie (SAW) es un sensor que utiliza un dispositivo de ondas acústicas de superficie como elemento de detección, y refleja la información medida a través del cambio en la velocidad o frecuencia de la onda acústica de superficie en el dispositivo de ondas acústicas de superficie, y lo convierte en un sensor con salida de señal eléctrica. es un tipo de sensor complejo que involucra una amplia gama de sensores. incluye principalmente sensor de presión de onda acústica de superficie, sensor de temperatura de onda acústica de superficie, sensor de temperatura de onda acústica de superficie, sensor de gen biológico de onda , sensor de gas químico de onda acústica de superficie y sensor inteligente y otros tipos .

Además de las características de alta sensibilidad, medición de larga distancia, y bajo consumo de energía de los sensores pasivos de fibra óptica,, los sensores pasivos de ondas acústicas superficiales usan cambios de frecuencia de vibración para predecir cambios en la velocidad de propagación, para que la la medición de cambios en las magnitudes de detección externas puede ser muy eficaz. precisa, al mismo tiempo, su pequeño tamaño, su peso ligero y bajo consumo de energía le permiten obtener buenas propiedades térmicas y mecánicas, y también crea una nueva era de sensores pequeños inalámbricos,., es ampliamente utilizado en subestaciones, trenes, aeroespacial y otros campos.

3. sensores pasivos basados en materiales energéticos

Los sensores pasivos basados en materiales energéticos,, como sugiere el nombre,, utilizan fuentes de energía comunes en la vida para convertir energía eléctrica,, como energía lumínica,, energía térmica,, energía mecánica,, etc.. Los sensores pasivos basados en materiales energéticos tienen las ventajas de una banda de frecuencia amplia, una gran capacidad antiinterferencias, una perturbación mínima del objeto medido, y una alta sensibilidad. son ampliamente utilizados en campos de medición electromagnética como alta voltaje, relámpagos, fuerza de campo en áreas de fuerte radiación, y microondas de alta potencia. .

combinar sensores pasivos con otras tecnologías

en el campo del internet de las cosas, la aplicación de sensores pasivos es cada vez más extensa, y también han aparecido varios tipos de sensores pasivos uno tras otro. por ejemplo, sensores combinados con tecnologías inalámbricas como NFC, RFID, e incluso wifi, bluetooth, UWB, y 5G han nacido.

en modo pasivo,, el sensor extrae energía de las señales de radio del entorno a través de una antena, y los datos del sensor se almacenan en una memoria no volátil, que se conserva cuando no se suministra energía.

también hay sensores de deformación textiles pasivos inalámbricos basados en tecnología rfid , que combinan la tecnología RFID con materiales textiles para formar dispositivos con funciones de detección de tensión. Los sensores de tensión RFID textiles utilizan los métodos de comunicación e inducción de UHF pasivo etiqueta RFID La tecnología, que depende de la electromagnética puede funcionar, tiene el potencial de miniaturización y flexibilidad, y se convierte en una opción potencial para dispositivos portátiles.

final

iot pasivo es la dirección de desarrollo futuro de iot. como parte de iot pasivo, los requisitos para los sensores ya no se limitan a miniaturas y bajo consumo de energía. pasivo también será una dirección de desarrollo digna de un cultivo profundo. con la continua madurez e innovación de la tecnología de sensores pasivos,, la aplicación de la tecnología de sensores pasivos será más extensa.

referencias:

red inteligente: " avances en la investigación y aplicación de sensores pasivos "

revista de seda: " progreso de la investigación del sensor de deformación textil pasivo inalámbrico basado en tecnología RFID "