建立数以十亿计的设备

本月晚些时候,手臂将庆祝30周年和工程里程碑,已导致超过1800亿基于Arm芯片从传感器到运来智能手机到世界上最快的超级计算机。

在这些情况下,手臂的成功在我们致力于提供最高的性能/瓦特。虽然手臂可能写这本书在低功率计算,在超低的更多限制世界能源设备,我和我的团队一直在积极工作一段时间。

今年早些时候,我们开发了一个原型的亚阈值单片机美国国防部高级研究计划局n0)项目的一部分。在远程部署的传感器,单片机需要非常低的睡眠能力最大化电池寿命,确定性响应实时捕捉罕见的传感器事件和节能操作足够的计算和内存运行有用的工作负载。在备用,M0N0处理器做了一个非常低10毫微瓦,上升到20至60毫瓦/ MHz根据活动应用程序。正如西蒙segar在他的手臂DevSummit博客本月早些时候,一个30电池理论上可以驱动M0N0向男方索要“麦亥尔”按钮SoC340年。

在现实中,纽扣电池就会失去电荷由于泄漏比这快得多。电池是有限的,所以他们是活性金属锂等基于采矿的设置为三在2025年为了应对日益增长的电动汽车(EV)市场。

虽然价格可能最近下降,生产仍然可以非常昂贵,使或打破一个设备的设计和功能。这并不是提到的潜在环境影响大大增加电池制造:数十亿设备的普遍性为代价来不了地球。

未来前景的一种更好的方式物联网设备领导我的团队和我开始研究替代能源。可能是可能的,我们想知道,创造不仅可编程设备,无线batteryless吗?

batteryless臂装置是一个挑战的想法太诱人了。它导致我们调用项目迅速蔓生的东西。

Batteryless臂设备:一个全新的水平低

Batteryless设备如太阳能蓝牙低能量(bie)灯塔是当前市场上20美元左右一个单位,但对许多潜在的应用,只是太贵了。我们相信真正释放的大量未开发的潜力普适计算我们需要建立电脑生产,成本只有几美分。通过显著降低成本,延长设备寿命,我们降低了安全可行的应用领域,智能sensors-bringing先进的好处,低功率计算比目前我们能想到的更多的应用程序。

这让我最便宜和最普遍的设备之一,而项目迅速蔓生的东西开始:射频识别标签。

无源RFID标签存在世界各地数十亿。他们在我们的信用卡、汽车,甚至我们的宠物。当然,他们在行业范围广泛的应用程序中使用。被动射频识别不包含电池:它的收成电磁能量从设备用于读取它。虽然它可以接收和存储信息,这是一个“哑巴”修辞而已不能做任何事除了提供的信息当被问及。

计算射频识别:一个巨大的进步在可持续的设备

无源RFID标签存在于他们的数十亿美元的信用卡,我们的汽车,甚至我们的宠物。

这就是手臂的项目迅速蔓生的东西。从理论上讲,可以嵌入一个非常低功耗甚至batteryless单片机能够同时管理无线电力和无线数据,在一个RFID标签。这不仅将使标记捕获和储存信息,但行动道貌岸然压缩数据,分析趋势或检测异常。

计算射频识别(CRFID)应用于这种方式可能是一个巨大的一步数十亿可持续部门设备的支持。

间歇性地电脑供电,能量从他们的环境中生存,可以监控对象在偏远的地方,没有维护,几十年了。CRFID系统使用回收发出的射频能量上限——或者drone-mounted读者(例如),并且可以适用于其他收获系统的环境中部署可能会失败。开发这样一个系统远非straightforward-especially在我们的严格约束。我们希望整个系统有一个10米的范围从读者为了减少开支,正常运行时间最大化,但这可能导致区区1威斯康辛大学功率预算。

我们已经建立了技术系统可以运行在这个级别,但我们知道电池是稳定的,没有处理定期和随机电源故障可能发生数百次每秒。为了减轻这种间歇性batteryless手臂等设备项目迅速蔓生的东西,我们需要开发电路来检测它,可以适当的反应和适应和非易失性内存的软件维护工作。所有没有吹1威斯康辛大学预算!

我们知道有研究小组在这方面取得良好进展。例如,我们在天线和模拟器与南安普顿大学的合作,他们多年来一直在断断续续的计算。以及发布一些令人印象深刻的工作,他们也在拓宽瞬态计算的应用程序增加手臂mb支持他们的技术。虽然这项工作都是朝着正确的方向前进,据我所知,没有一个完整的系统,将所有必需的组件一起使经济臂设备成为现实。

广泛的潜在的用例

我们坚信,项目迅速蔓生的东西技术有潜力不仅积极地影响我们的日常生活,而且我们周围的世界。想象能够放置一个真正的智能标记的地方,没有限制,只要你需要它可能持续下去。

潜在的用例项目迅速蔓生的东西是广泛,特别在易腐货物等领域:项目迅速蔓生的东西标签可能采用光或温度传感器以报告是否货物已存储错误。结合“电子鼻”技术我们一直探索的一部分研究塑料芯片、项目迅速蔓生的东西甚至可以用于零售食品包装警告如果食品消费是不安全的。

虽然该应用程序将结束一旦食物消耗,其他延伸到产品的整个生命周期:以智能运动鞋为例。嵌入式CRFID芯片可以增强供应链,获得正确的一双鞋有效地正确的客户,以最小的摩擦。它可以为用户提供关于他们的步态或活动水平数据没有他们不得不取出充电设备。

最后运动鞋的生活,它可以帮助恢复材料的厂家,确保最优的每个组件的可重用性,提高对循环经济可持续发展和进步。同一batteryless臂装置可以保护隐私的使用数据发送到制造商,可以改善未来的洞察力与没有人机交互设计。通过项目迅速蔓生的东西,以前“愚蠢”的对象可以转化成有用的工具为理解和优化产品和工艺。

有大量的潜在应用batteryless臂设备,高度可配置的嵌入式设备。但我们真正需要的是产业的人在处理现实世界上的挑战,这能告诉我们他们如何能够有效应用这一技术帮助我们创造的东西可能真的有所不同。

下一个项目迅速蔓生的东西是什么?

我们的团队一直在努力在过去的几个月里到达我们的第一个tape-out里程碑,和我们目前测试我们的第一组28 nm芯片。项目下一阶段,我们计划带下一次迭代的22纳米芯片,使MRAM的合并。我们将发布结果促进生态系统发展和帮助负担得起的手臂设备成为现实。