当阅读器启动通信时,自调节传感器IC通过测量刺激回路中的阻抗变化来检测湿度或压力,并将这些数据以及来自片上温度传感器的数字化温度数据发送给阅读器。传感器监测几个参数,包括检测距离、运动或存在的接收信号强度(RSSI)以及温度和湿度。每个传感器还有一个可编程的EPC代码作为唯一的识别标识。RFID前端自动补偿环境变化,以感测湿度、压力和其它参数。
图1:智能无源传感器将RFID技术与无源、无MCU的先进感测块结合起来。
典型应用
低成本或一次性无源传感器可使大量重要的应用受益。例如,通过监测数据中心服务器机架内或工业电源开关内高功率断路器连接处多个位置的温度,可以监控温度变化趋势,快速检测异常升高的温度,以便进行预防性维护或采取纠正措施。智能无源传感器直接连接到金属外壳、器件封装或散热片等部件,可对所有传感器射频范围内的阅读器发出的周期性询问作出响应。
图2所示的监控策略基于智能无源传感器和连接到云的RFID阅读器/收发器,可以提供比人工测温或热成像等其它方法更即时、更具性价比的保护设备的方法。
图2:多个智能无源传感器可以高性价比地监测几个地点的温度。
无源智能传感器标签也适用于数字农业应用,例如在牲畜监测应用中可以检查牲畜疾病或验证牲畜排卵周期。农民还使用RFID标签进行动物识别和跟踪,可注射标签的行业标准已经确立。通过在设备或系统方面增加投资,智能无源传感器帮助进一步改善动物健康、提高养殖业产量。
同样,使用智能无源传感器进行湿度或压力检测已在医疗、工业测试以及汽车舒适性和安全性等方面得到应用。在医疗领域,湿度传感器可以不显眼地附着在医院床单上来检测病人的入住率和床位余量,非侵入式温度传感器可以连接到病人的皮肤(图3),并使用附近的阅读器无线监测。
图3:无线体温传感器标签快速启用,舒适又方便。
更多的应用包括汽车行业中的漏水测试:在漏水测试开始前将一组智能无源传感器快速、高效地安装在汽车中,免除了费力的人工探测,同时简化了数据收集和分析。
此外,一个智能无源传感器阅读器可读取上千个传感信息,所以在车上仅需要一个阅读器配以多个天线就可满足很多传感需求,如液位检测、胎压监测(TPMS)、温度检测、座椅检测、雨刮、室内空气及前大灯湿度/漏液检测等。
图4:一个阅读器满足无限车载传感器应用需求
座椅检测
座椅检测是通过传感器来实现保障乘员安全的系统。常用的座椅检测系统基于重量或压力进行判断,任何物体如一袋食品杂货,也会触发安全带警告,误判率比较高。
安森美半导体新推出的智能无源传感器方案中,无线传感器标签被嵌入座椅内(湿度传感器标签嵌入椅背,压力传感器标签嵌入座垫)。湿度标签通过人体检测元素可确定座椅上是否有人,消除物品触发安全带警示的麻烦,提升可靠性;压力标签通过体重检测确定乘客的体型大小,并可将乘员坐姿反馈至智能安全气囊控制单元以优化气囊释放角度来增强安全性。该方案可检测车内剩余座位数,可扩展到对后排座椅和儿童安全座椅的检测,并且多个座椅共用一个控制单元(阅读器)进行控制,嵌入式无源湿度传感器无需任何线束和接插件。