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永久续航或无需电池,Atmosic的蓝牙方案让物联网设备实现“电池自由”

2020-10-19
作者:王洁
来源:电子技术应用

如今身边的物联网设备越来越多,对电池的需求也随之增高,越来越多的电池被消耗着……据统计,全球每年消耗的电池高达数十亿颗,而这些电池在使用之后被弃还将会环境造成不小的影响。同时,物联网应用对电池体积和续航的要求越来越高。如果物联网设备的电池寿命足够长,甚至不再需要更换,不管是对环境还是对物联网的发展来说,都将是巨大的利好。

“我们希望能够颠覆整个电子产品的使用方式,基于Atmosic最新的创新技术和解决方案,我们希望能够实现电池的永久续航,同时在一些特殊的环境下,有朝一日能够实现无需电池。”谋思科技首席执行官David Su在近期举办的媒体沟通会上表示。

Atmosic是一家创新型无晶圆厂半导体公司,专注于设计和提供超低功耗无线技术的解决方案,旨在极大减少和消除设备对电池的依赖性,从而实现永久续航和无电池物联网的发展。

看好低功耗蓝牙

之所以选择将蓝牙低功耗作为进入市场的敲门砖,是因为其巨大的市场前景以及市场发展的潜力。

在全部350亿无线装机基站中,蓝牙是最常见的一种互联解决方案。

如今蓝牙5.0技术的最新标准发布,其连接范围已经可以达到Wi-Fi相对应的水平。

ABI研究机构统计数据显示,2023年蓝牙终端在消费与家庭用品、传感与数据传输应用的全球市场规模将超过10亿美元。

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David Su表示:“Atmosic提供的产品以及技术、解决方案有着非常广泛的市场和前景,从个人电子设备到家居设备,再到汽车、健康、工业和企业,以及智慧城市,有着丰富的应用场景。”

三大核心技术

Atmosic关注的是以往需要使用电池的一些具体的应用设备或电子场景,通过其技术以及解决方案,大幅度地实现永久续航,扩展电池的续航能力,进一步地实现无需电池。

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针对物联网设备和应用场景,Atmosic推出三大核心技术:

第一项、超低功耗射频技术。基于Atmosic超低功耗射频技术,对比竞品可以实现5-10倍的功耗的降低。

第二项、射频唤醒技术。Atmosic的射频唤醒技术可以让设备在无需使用时保持休眠状态,只有在需要的时候才会被唤醒。

第三项、受控能量收集技术。结合受控能量收集以及超低能耗射频技术和解决方案,可以实现永久续航以及无需电池。同时,Atmosic受控能量收集适用不同的能量收集来源,包括射频、光能以及动能等。

面向物联网市场的两个明星产品

基于Atmosic的技术和三大创新解决方案,可以实现相当低功耗的蓝牙解决方案,延长电池的使用寿命。同时,结合能量收集技术,能进一步实现永久续航,甚至无需电池。

为了更好地辅助和简化RF模块的设计,Atmosic提供了SDK以及EVK助力实现快速的原型机开发。同时,Atmosic还为客户提供了参考框架以及参考解决方案,帮助其快速地开发自己的定制化方案。Atmosic的技术已获得蓝牙技术联盟认证。

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目前,Atmosic有两个系列的产品。

一、M2系列解决方案:可以提供超低功耗的蓝牙5.0的连接,同时也支持射频唤醒,可实现永久续航。

二、M3系列解决方案:在M2的基础之上增加了受控能量收集技术,可以进一步的实现无需电池。

M2和M3解决方案两者之间可以实现引脚兼容。

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M2与市面上的主要竞品相比,TX值低了超过2倍之多,同时接收器的功耗也低了将近6-7倍。如果针对每秒传输一次数据的蓝牙信标,M2的功耗比竞品降低了4倍。

David Su介绍了Atmosic两个最新的合作案例:(1)TraceSafe主要是一家开发接触追踪的解决方案公司,其开发的手环以及相关的物联网设备非常适合现在新冠疫情的大环境;(2)与SMK合作,主要开发远程摇控器以及其他物联网设备。

永久续航以及无需电池是如何做到的?

为了实现永久续航以及无需电池,Atmosic认为有三个主要的条件必须满足:

一、超低功耗。

二、实时进行外界能量的收集,可以来源于射频、光能、动能或者热能。例如:射频能量收集,携带采用射频能量收集技术的员工卡,在员工与计算机接近时,卡里内置的芯片就会自动与设备进行接触,并且开始射频能量的收集;光能量收集,如传感器标签,一旦接触,并且光能达到200普朗克时,Atmosic芯片就开始自动收集光能,并且进行存储;动能收集,对一个简单开关的开合动作,其产生的能量就已经足够可以支持对1个灯泡的供电。

三、能量存储。可以采用超级电容或者可充电电池以及标准电池。通过Atmosic的受控能量收集技术,只要收集到的外界能量能够实时地保证大于设备运行所需要的功耗,就可以实现永久续航,以及无需电池的应用场景。

Atmosic带来的是实实在在的节省,如在整个传感器标签的环境下,采用的以1秒为传输单位的蓝牙信标,采用Atmosic的产品就比传统的解决方案可以延长4倍的使用寿命。因此,根据具体的应用场景及设备,可以有两个选择,可以选择一个更小的电池实现一样的电池寿命;也可以不改变电池容量而延长整个设备的使用时间,并且可以更好地实现永久续航。

举一个更直观的例子,对于消费者购买的蓝牙连接的无线键盘、鼠标等设备,现在市面上的解决方案产品使用1-2年就没电了,如果采用Atmosic解决方案,电池使用寿命可以直接延长至5-7年,在使用设备的生命周期中是不需要更换电池的。

针对消费类物联网应用会对成本比较敏感的问题,David Su表示,Atmosic与很多客户接洽的时间已经超过2年,一起做过大量交流和探讨,特别是有关如何对比竞品来设置价格策略。Atmosic希望能够在定价策略以及性能之间帮助客户达到一个最优化的平衡和解决方案。

目前整个蓝牙市场由不同的细分组成,Atmosic的产品定位是要参与到中端市场的竞争。因此,在整个这个市场细分中,Atmosic希望既有具备竞争力的价格,同时也在此基础上考虑到在性能上的优势,给客户最优的解决方案。

Atmosic公司的愿景是能够实现电池的永久续航,降低设备对电池的依赖性,并且实现无需电池,未来的技术路线也会围绕着这个目标进行。蓝牙市场是一个很好的就会,但Atmosic对连接技术是保持着非常开放的态度,不会仅限制在蓝牙的框架中,WiFi、NFC以及GPS等也都有可能性。David Su认为,为了能够做一个长青树,最好的方法就是永远至少领先于竞争对手3-4年左右,Atmosic也将持续地对现有的技术不断改进,以保持在市场上立于不败之地。


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