據(jù)麥姆斯咨詢報道，傳感器是物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的重要組成部分。與十年前相比，傳感、無線功耗和計算成本都降低不少，而且可用性越來越高，因此推動了物聯(lián)網(wǎng)在過去五年的蓬勃發(fā)展。但這還遠遠不夠。如果想讓傳感器覆蓋工廠、城市、辦公室和家庭，就需要更好的電池，或者延長電池壽命?，F(xiàn)如今還沒有任何可操作性的方法去替換數(shù)十億或萬億傳感器內(nèi)的電池。

Psikick傳感器片上系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

所以，為了解決這個問題，眾多芯片公司正試圖制造低功耗無線電和處理器，還有一些公司也在投資能量收集技術(shù)。Psikick是一家成立了六年的創(chuàng)業(yè)公司，目前主要研究方向是建立由傳感器、無線技術(shù)和能量采集處理器組成的系統(tǒng)，解決與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的電力問題。Psikick開發(fā)的傳感器在無需電池的情況下壽命長達20年。據(jù)Psikick聯(lián)合創(chuàng)始人Ben Calhoun說，“秘訣在于Psikick團隊設計了適合任何傳感器的超低功耗環(huán)境”。該公司的傳感器通過運動、光或溫度變化來收集自身能量，功耗僅20微瓦左右。

據(jù)悉，這些傳感器每平方厘米可以收集大約10微瓦的能量。Psikick的想法是將他們放置在移動的工業(yè)設備上，提供傳輸設備數(shù)據(jù)所需的電力。同時，也可以將他們放置在蒸汽疏水閥中，通過溫度變化來收集數(shù)據(jù)。這其中還有大量其他選擇，但首個系統(tǒng)將用于跟蹤工業(yè)環(huán)境中蒸汽疏水閥數(shù)據(jù)。很顯然，10微瓦的電能并不多，因此Psikick的創(chuàng)始人也意識到他們還需要設計其他不同類型的計算處理器和無線傳輸系統(tǒng)，以便在這樣的電力限制下運行。

Calhoun表示，該公司為片上系統(tǒng)（SoC）設計了多種元件，從而優(yōu)化系統(tǒng)，避免能源浪費。這些組件包括電壓轉(zhuǎn)換器和用于管理處理器能量流的電路等。Psikick的處理器本身采用了稱為“亞閾值邏輯”的技術(shù)，通過讓芯片在接近其最小電壓閾值時再執(zhí)行計算，該計算產(chǎn)生的功耗遠低于正常水平。其他公司，如Ambiq Micro，也在探索這種技術(shù)。Ambiq還展示了其芯片與基于ARM的芯片相比，功耗降低了10倍。在無線電方面，Psikick的SoC具有始終在線的監(jiān)聽接收器和單獨的收發(fā)器來發(fā)送數(shù)據(jù)。

收發(fā)器用來傳輸數(shù)據(jù)，始終在線監(jiān)聽接收器的最低功耗版本運行在200納瓦，Calhoun說。Psikick工程師設計的無線協(xié)議已申請專利，主要專注于提高能效和降低延遲，而不是發(fā)送大量數(shù)據(jù)。Psikick沒有分享實際的傳輸速率或距離數(shù)據(jù)，當考慮該傳感器是否適用于具體的工業(yè)環(huán)境時，這兩者是必須要考慮的因素。低傳輸速率和有限的計算能力意味著Psikick傳感器無法在任意環(huán)境中收集任意類型數(shù)據(jù)。Calhoun還表示，數(shù)以千計的Psikick傳感器都可以與Psikick的網(wǎng)關(guān)設備進行通信。該實施方案將包括“在任一地方放置支持大型網(wǎng)絡的戳式（stamp-like）傳感器”。據(jù)悉，Psikick已從NEA（National Environment Agency）籌集了一筆具體金額暫未公開的資金。