在成立30周年之際，Arm正致力于為物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造一個無電池的未來。

在幾乎所有有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)的討論中，顯而易見的是，未來面臨的主要挑戰(zhàn)是如何為這些設(shè)備供電。簡言之，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品大多設(shè)計為電池供電的獨立設(shè)備，部署在更換電池幾乎不可行的地方。同時，這些設(shè)備被期望執(zhí)行重要的計算，有時甚至?xí)跈C上托管ML應(yīng)用程序。

延長電池壽命的挑戰(zhàn)有兩種方式：設(shè)計人員要么開發(fā)更節(jié)能的硬件，要么開發(fā)可持續(xù)的方式來為設(shè)備供電。對于后者，Arm對一項老技術(shù)——RFID的新應(yīng)用持樂觀態(tài)度。

為什么選擇RFID?

無源RFID標(biāo)簽是一種流行的RFID形式，消費者每天與之交互，用于信用卡等應(yīng)用中。無源RFID最令人感興趣之處在于它不含電池，相反，它從用于讀取數(shù)據(jù)的設(shè)備中獲取電磁能量，這就是我們?yōu)槭裁床粨?dān)心信用卡充電問題的原因。

信用卡中的RFID丨圖片由 Arm提供

這很好，但是無源RFID標(biāo)簽的功能有限。雖然這些設(shè)備只能接收和存儲信息，但它們的能力也僅此而已。除了發(fā)送和接收數(shù)據(jù)之外，RFID不能對數(shù)據(jù)做任何其他事情。

為了將RFID應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)，需要將RFID的低功耗、無電池潛力與物聯(lián)網(wǎng)的計算需求結(jié)合起來。

Project Triffid

Arm最近宣布的一項被稱為Project Triffid的新計劃，就是利用RFID標(biāo)簽在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的特性。

這套解決方案在于開發(fā)Arm所稱的“computational RFID”或簡稱的CRFID。其想法是，從理論上講，可以在RFID標(biāo)簽內(nèi)部嵌入一個非常低功耗甚至無電池的適用于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的MCU。這樣，標(biāo)簽就可以像傳統(tǒng)的無源RFID一樣，捕捉和存儲信息，同時也可以對其起其他作用。

RFID與computational RFID的區(qū)別圖丨圖片由 Benjamin Ransford等人提供

Arm工程師James Myers解釋說：“CRFID系統(tǒng)使用了安裝在天花板或無人機上的閱讀器發(fā)出的拾取射頻能量，適合部署在其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可能出故障的環(huán)境中?！?/p>

然而在實踐中開發(fā)該技術(shù)將非常的復(fù)雜。在偏遠的部署中，標(biāo)簽將從何處獲取能量?Arm的工程師說，他們所期望的設(shè)計規(guī)格是10米讀距的閱讀器，這使得該設(shè)備的功耗預(yù)算為1uW。

達到以上目的需要什么?

據(jù)Arm的工程師介紹，該公司之前已經(jīng)建造了基于電池的系統(tǒng)，可以在低功耗下運行。然而，當(dāng)使用能量收集、引入可能每秒發(fā)生數(shù)百次的常規(guī)和隨機電力故障時，這項任務(wù)就會變得非常棘手。

能量收集技術(shù)的類型丨圖片由 Xiaoli Tang等人提供

Project Triffid將需要開發(fā)出檢測這些不正?，F(xiàn)象的電路、能夠?qū)?fù)雜情況作出反應(yīng)和適應(yīng)的軟件，以及存儲工作的非易失性內(nèi)存。

該公司目前正在測試28nm芯片，并計劃“推出下一代22nm芯片，實現(xiàn)MRAM的整合”。

無電池的未來?

在一個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備供電仍然是個大問號的世界里，Arm的這一解決方案具有重大意義。Arm認為，Project Triffid的潛在應(yīng)用范圍很廣，從跟蹤和測試易腐貨物的安全性到監(jiān)控產(chǎn)品生命周期以確保產(chǎn)品返回制造商處進行了回收。