唤醒设备的新方法

由于智能手机用户非常了解，睡眠设备仍然可以从电池中榨取生命。斯坦福大学的研究人员正在开发一种可以延长无线设备电池寿命的解决方案是添加一个唤醒接收器，可以立即打开关闭设备。

斯坦福大学阿巴比亚实验室的研究生Angad Rekhi和电气工程助理教授Amin Arbabian开发了一种唤醒接收器，可以响应输入的超声波信号打开设备 - 超出人类范围的信号听。通过以明显更小的波长工作并从无线电波切换到超声波，该接收器比响应无线电信号的类似唤醒接收器小得多，同时以极低的功率和扩展的范围工作。该小组将于2月14日在国际固态电路会议上介绍这项工作。

这种唤醒接收器具有许多潜在的应用，特别是在设计下一代网络设备时，包括可以在没有人为干预的情况下彼此直接通信的所谓“智能”设备。

“随着技术的进步，人们将它用于你从未想过的应用程序。互联网和手机就是两个很好的例子，”Rekhi说。“我很高兴看到人们将如何使用唤醒接收器来支持下一代物联网。”

权力权衡

一旦连接到设备，唤醒接收器就会侦听一个独特的超声波模式，告诉它​​何时打开设备。它只需要很小的功率来保持这种持续的聆听，因此它仍然可以节省整体能量，同时延长较大设备的电池寿命。精心设计的唤醒接收器还允许设备从相当远的距离开启。

Arbabian说，设计这些电子设备带来了许多挑战。“在维持或扩大范围的同时缩小唤醒接收器的尺寸和功耗是一项基本挑战，”他说。“但这个挑战值得追求，因为解决这个问题可以使唤醒接收器的可扩展网络在我们的日常环境中工作。”

为了使唤醒接收器小型化并降低其消耗的功率，研究人员利用斯坦福大学Khuri-Yakub实验室提供的高灵敏度超声波换能器，将模拟声音输入转换为电信号。利用这项技术，研究人员设计了一种系统，可以检测到只有1纳瓦的信号功率的唤醒特征，大约是点亮一个老式圣诞灯泡所需功率的十亿分之一。

鉴于对网络设备的兴趣日益增加，研究人员和行业组织开始定义哪些功能和技术将成为标准。Rekhi说，无论这种超声波唤醒接收器是否属于这些标准设计，很可能很快就会将某种类型的唤醒接收器集成到商业应用中。

连接未来

这项工作从以前的阿比班实验室创建出来，这是一个名为“蚂蚁大小的无线电”的小芯片，它可以通过无线电波发送和接收信号而无需电池。蚂蚁大小的无线电具有无线供电的优点，但需要保持相对靠近与其通信的发射机。该组织已经发布了一种利用超声波扩展设备供电范围的方法，例如蚂蚁大小的无线电，但这种距离仍然是有限的。

相比之下，超声波唤醒接收器需要电池，但具有比无线供电设备更大的范围，同时由于极低的功耗而仍然保持长寿命。这两种技术 - 无线电源和唤醒接收器 - 可能会用于不同的目的，但两者都暗示了构成物联网的设备的转折点。

研究人员说，鉴于一个长期承诺的未来，互联，自主，广泛，不引人注目的技术使生活更轻松，现在可用的网络设备，如视频门铃和应用程序启用的灯，似乎是相当微妙的进步。他们相信像他们这样的技术可以帮助跨越我们所知道的物联网和最好的物联网之间的差距 - 无论可能是什么。