傳感器是汽車電子控制系統(tǒng)的關鍵元器件，高性能的傳感器對提升汽車主動安全、燃油經(jīng)濟性及舒適性有著重大意義。安森美半導體作為全球汽車半導體行業(yè)翹楚，憑借廣博的專知和寬廣的產(chǎn)品及方案陣容，持續(xù)推動汽車領域的高能效創(chuàng)新，近期推出首創(chuàng)的超高頻射頻識別（RFID）傳感器，該器件將一個稱為Magnus的智能傳感器IC及可印制的天線相結(jié)合，無需外接電源，能無線感測溫度、濕度、壓力和距離，用于汽車胎壓監(jiān)測、座椅壓力檢測、整車質(zhì)量控制漏水檢測及液位檢測可降低成本，提升能效和可靠性，并為無限量的汽車及其它低成本感測應用開啟了大門。
現(xiàn)有無線傳感器與智能無源傳感器的比較
當前市面上的無線傳感器大都由收發(fā)器、額外的外圍元件、刺激探測器及微控制器等多個IC組成，由電池供電，需要使用專用微控制器在每一節(jié)點對感測到的數(shù)據(jù)進行本地后處理。這類方案由于所需元件數(shù)較多，且后期使用需要維護，導致成本較高，目標市場有限。
智能無源傳感器則將多個傳感器和功能集成到單個芯片（<0.8 mm2）上，無需電池、刺激探測器和在感測節(jié)點的微控制器，感測數(shù)據(jù)將被發(fā)送到遠程中央處理單元進行后處理。這種創(chuàng)新方案的優(yōu)勢在于集成度高，元件數(shù)較少，單個處理單元可為多個傳感器工作，無需后期維護，較傳統(tǒng)的無線傳感器降低成本和能耗，且市場擴展性極高。
智能無源傳感器的工作原理
智能無源傳感器的核心是MagnusR-S IC和一個遠程無線收發(fā)器。MagnusR-S是一個系統(tǒng)單芯片，集成了能量收集引擎、感測濕度或壓力的ChameleonTM傳感器引擎、溫度傳感器、感測接收到的能源的距離傳感器及存儲獨特ID的非易失性存儲器;遠程無線收發(fā)器用于收集感測信息并對其進行后處理，每秒能收集來自100個傳感器的數(shù)據(jù)。
圖1. 智能無源傳感器架構(gòu)及工作原理
由MagnusR-S連接到天線而形成的智能無源傳感器是完全可嵌入的。天線作為MagnusR-S和遠程無線收發(fā)器之間的通信介質(zhì)，和根據(jù)環(huán)境改變天線阻抗的刺激探測器。ChameleonTM傳感器引擎用于檢測由周圍環(huán)境變化引起的天線阻抗的變化，將感測到的數(shù)據(jù)數(shù)字化為9位數(shù)字代碼以便進行處理。距離傳感器檢測芯片內(nèi)部可提供的功率，以確定與無線收發(fā)器相關的傳感器的位置，它將距離信息數(shù)字化為5位數(shù)字代碼。溫度傳感器的檢測精度在0℃-50℃為±0.3℃，在-40℃-85℃為±1℃。感測通過對存儲在非易失性存儲器中校準的已知狀態(tài)進行相關測量而實現(xiàn)，參考數(shù)據(jù)可隨時被檢索用于相關感測。遠程無線收發(fā)器收集感測數(shù)據(jù)并對其進行后處理，減輕每一單個傳感器本地后處理數(shù)據(jù)的負擔，使得單個無線收發(fā)器能服務于數(shù)以千計的傳感器。
