日本瑞萨电子开发出不用电池即可向支持蓝牙及无线LAN(WiFi)的终端发送数据的近距离无线通信技术。可利用从环境电波回收的微弱电力发送数据。
由于此次的技术不用电池,因此有望实现传感器节点的超小型化。比如,把嵌入此次技术和小型体温传感器的创可贴粘贴到婴儿身上,就可以利用WiFi手机在不到1m的距离内随时监测婴儿的体温。或者,将此次的技术和小型传感器用于广告牌,则可以向从广告牌近旁路过的人持有的蓝牙设备发送信息。
此前在传感器节点使用蓝牙和无线LAN时,无线发送电路的耗电量达数十mW,需要配备电池。而此次的发送电路耗电量只有数μW,比之前减小了3位数。并且,还配合使用了微弱电力回收技术,以从环境电波回收的10μW左右的微弱电力驱动发送电路,从而可以无需电池。
为实现以数μW功耗发送数据,采用了如下方式。首先,作为前提,需要从接入点向便携设备发送电波。在这里配置嵌入有LC谐振电路的此次新电路(传感器节点),由LC谐振吸收电波。这样,由于接入点的电波直接到达便携设备,所以通信状态良好。终端一侧将这种情况解释为传感器节点发送的是信号“0”。
而关掉LC谐振电路时,由于传感器节点反射电波,从接入点到便携设备的通信状态变差。终端将其解释为信号“1”。像这样,由于传感器节点可由LC谐振电路来吸收或者反射电波而可发送信号“0”或“1”,最终使数μW的超低功耗成为可能。
此次电路技术采用90nm工艺的CMOS技术制造。性能评测芯片面积为220μm×200μm。将印刷基板上形成的直径15mm的天线和性能评测芯片相结合,试制出了评估板。当WiFi发送端到评估板的距离为30cm,评估板到WiFi接收端的距离为30cm的条件下,实现了2.25bit/秒~5.5kbit/秒的数据传输。
关于环境电波的电力回收,通过采用可自动将天线灵敏度调整至能量最大的频带的电路技术,实现了高效电力回收。在距离发送电力为250mW的接入点30cm之处进行电力回收时,在1.9GHz~2.4GHz频率范围内获得了约10μW的电力。
实用化方面,瑞萨表示必须在设想客户和实际应用的情况下进行开发。不过,技术上要花2~3年才能达到实用水平。