- 用于網絡傳感器應用的低功耗傳感器節點處理器
- 來源：賽斯維傳感器網 發表于 2020/9/9
一種基于認知傳感技術的傳感器節點處理器的測試芯片。在芯片旁邊放置了一個50美分的硬幣，用于尺寸比較。圖片來源：A * STAR微電子研究所
物聯網（IoT）描述了收集和分發日常生活數據的設備和應用程序。支撐物聯網的傳感器設備和過程需要小巧，通用且節能。現在，A * STAR研究人員已經開發出了一種傳感器處理器節點，該節點能夠在使用超低功率水平的情況下進行智能傳感1。
物聯網的應用范圍從生物醫學信號處理到用于車輛狀態監測和環境傳感的應用。大多數物聯網設備的尺寸很小，這意味著它們通常僅消耗少量電力。研究團隊的劉欣和周軍解釋說，這對于處理器從傳感器采樣信息并分析數據的處理器而言尤其具有挑戰性，因為它們的功耗需求非常大。Liu說：“電池等電源空間的限制導致了微瓦級的關鍵電源預算。” “在這個水平上，如果我們要在保持全面功能的同時實現超低功耗，則處理器設計將變得極具挑戰性。”
通常，工作電壓越低，總體功耗就越低。微電子研究所的研究小組采用了超低壓電路和系統設計技術，并進一步開發了多種硬件加速器，用于傳感器信息的高能效信號處理。
通過利用關于特定傳感器信號的知識，采用更智能的方法進行信號采集，可以進一步取得關鍵進展。在許多應用中，傳感器信號采取突然尖峰的形式，可使用認知采樣技術對其進行最佳處理。這些技術的優勢在于，它們將需要處理的數據量減少了約40％，從而大大降低了功耗。
使用這種技術，研究人員能夠開發一種傳感器節點處理器設計，該設計可以在低至0.5伏特的超低工作電壓下運行，并且每個運行周期僅使用29至39皮焦耳。
Liu解釋說，該設計代表了朝著更全面的硬件系統邁出的一步。
Liu表示：“新興的物聯網設備在支持新加坡智能國家計劃的廣泛應用中起著關鍵作用。” “我們的研究團隊旨在開發高能效的硬件電路和系統，以實現高性能，人工智能，高能效和高安全級別。”
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