Il y a quelques jours, le comité de l'innovation scientifique et technologique de shenzhen a dévoilé le contenu pertinent du "14e plan quinquennal pour l'innovation scientifique et technologique de shenzhen". le plan clarifie l'orientation principale de " 20+8" technologie, c'est, mener des recherches technologiques autour de sept industries émergentes stratégiques à shenzhen, 20 clusters industriels et huit industries du futur. parmi eux, sept industries émergentes stratégiques mentionnées la nécessité de mener des recherches techniques dans le domaine des nouveaux capteurs.

extrait du "14e plan quinquennal de Shenzhen pour l'innovation scientifique et technologique"

comme une partie importante de l'internet des objets, les capteurs doivent acquérir des données avec précision. c'est comme le "terminal nerveux" d'un produit, qui détecte les stimuli du monde extérieur et surveille les changements dans paramètres. le capteur intelligent lui a apporté des fonctions plus diversifiées et a gagné plus de place pour le développement. selon un récent rapport d'étude de marché allié, le marché mondial des capteurs intelligents va croître à un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 18.6 % d'ici 2027 (à partir de 2020), ou .65 milliards.

l'internet passif des objets qui a émergé ces dernières années a également imposé des exigences plus élevées pour les capteurs.

iot passif, qui sont essentiellement des nœuds terminaux passifs, n'ont pas de cordons d'alimentation, pas de batteries intégrées, et tirent à la place de l'énergie de l'environnement. afin d'atteindre "passif" , l'amont est mis en avant, ce qui a également donné naissance à l'émergence des capteurs passifs.

qu'est-ce qu'un capteur passif ?

le capteur passif est également connu sous le nom de capteur de conversion d'énergie. comme l'internet des objets, il ne nécessite pas d'alimentation externe, c'est-à-dire, c'est un capteur qui ne nécessite pas d'alimentation externe, et peut également obtenir de l'énergie à partir de sources externes.

nous savons tous que les capteurs peuvent être divisés en capteurs tactiles, capteurs d'image, capteurs de température, capteurs de mouvement, capteurs de position, capteurs de gaz, capteurs de lumière et capteurs de pression selon les grandeurs physiques captées et détecté. pour les capteurs passifs, l'énergie lumineuse, le rayonnement électromagnétique, la température, l'énergie du mouvement humain, les sources de vibrations, etc. détectées par le capteur sont toutes des sources d'énergie potentielles.

il est entendu que les capteurs passifs peuvent être principalement répartis dans les trois catégories suivantes : capteurs passifs à fibre optique, capteurs passifs à ondes acoustiques de surface et capteurs passifs à base de matériaux énergétiques.

1. capteur passif à fibre optique

le capteur à fibre optique est une sorte de capteur basé sur certaines caractéristiques de la fibre optique développée au milieu des années 1970. c'est un dispositif qui convertit l'état mesuré en un signal optique mesurable. il se compose d'une source lumineuse, un élément sensible, un photodétecteur, un circuit de conditionnement du signal et une fibre optique.

Les capteurs à fibre optique ont les caractéristiques d'une sensibilité élevée, une forte interférence anti-électromagnétique, une bonne isolation électrique, une forte adaptabilité environnementale, une mesure longue distance, et une faible consommation d'énergie, et leurs applications dans l'internet des objets devient de plus en plus mature. par exemple, un hydrophone à fibre optique est un capteur acoustique qui utilise une fibre optique comme élément sensible, ainsi qu'un capteur de température à fibre optique.

2. capteur passif à ondes acoustiques de surface

un capteur à ondes acoustiques de surface (SAW) est un capteur qui utilise un dispositif à ondes acoustiques de surface comme élément de détection , et reflète les informations mesurées par le changement de vitesse ou de fréquence de l'onde acoustique de surface dans le dispositif à ondes acoustiques de surface , et le convertit en capteur avec sortie de signal électrique. il s'agit d'un type de capteur complexe impliquant une large gamme de capteurs. il comprend principalement un capteur de pression à ondes acoustiques de surface, un capteur de température à ondes acoustiques de surface, un capteur acoustique de surface capteur de gène biologique à ondes, capteur de gaz chimique à ondes acoustiques de surface et capteur intelligent et autres types.

en plus des caractéristiques de haute sensibilité , mesure longue distance , et faible consommation d'énergie des capteurs passifs à fibre optique , les capteurs passifs à ondes acoustiques de surface utilisent les changements de fréquence de vibration pour prédire les changements de vitesse de propagation , de sorte que le la mesure des changements de grandeurs de détection externes peut être très efficace. précise, en même temps, sa petite taille, sa légèreté et sa faible consommation d'énergie lui permettent d'obtenir de bonnes propriétés thermiques et mécaniques, et créent également une nouvelle ère de petits capteurs sans fil,. il est largement utilisé dans les sous-stations, les trains, l'aérospatiale et d'autres domaines.

3. capteurs passifs à base de matériaux énergétiques

les capteurs passifs basés sur des matériaux énergétiques, comme leur nom l'indique, utilisent des sources d'énergie courantes dans la vie pour convertir l'énergie électrique, telle que l'énergie lumineuse, l'énergie thermique, l'énergie mécanique, etc. les capteurs passifs basés sur des matériaux énergétiques ont les avantages d'une large bande de fréquence, une forte capacité anti-interférence, une perturbation minimale de l'objet mesuré, et une sensibilité élevée. ils sont largement utilisés dans les champs de mesure électromagnétiques tels que tension, foudre, intensité du champ dans les zones de rayonnement intense, et micro-ondes de forte puissance. .

combinant des capteurs passifs avec d'autres technologies

dans le domaine de l'internet des objets, l'application des capteurs passifs prend de plus en plus d'ampleur, et divers types de capteurs passifs sont également apparus les uns après les autres. par exemple, les capteurs combinés aux technologies sans fil tels que NFC, RFID, et même wifi, bluetooth, UWB, et 5G sont nés.

en mode passif,, le capteur tire son énergie des signaux radio dans l'environnement via une antenne, et les données du capteur sont stockées dans une mémoire non volatile, qui est conservée lorsqu'aucune alimentation n'est fournie.

il existe également des capteurs de contrainte textiles passifs sans fil basés sur technologie rfid , qui combinent la technologie RFID avec des matériaux textiles pour former des dispositifs dotés de fonctions de détection de contrainte. Les capteurs de contrainte textiles RFID utilisent les méthodes de communication et d'induction de l'UHF passif Étiquette RFID la technologie, reposant sur l'électromagnétisme peut fonctionner, a le potentiel de miniaturisation et de flexibilité, et devient un choix potentiel pour les appareils portables.

finir

l'iot passif est la future direction de développement de l'iot. dans le cadre de l'iot passif, les exigences pour les capteurs ne se limitent plus à la miniature et à la faible consommation d'énergie. le passif sera également une direction de développement digne d'une culture en profondeur. avec la maturité et l'innovation continues de la technologie des capteurs passifs,, l'application de la technologie des capteurs passifs sera plus étendue.

les références:

réseau intelligent : "progrès de la recherche et de l'application des capteurs passifs"

magazine de la soie : "progrès de la recherche d'un capteur de contrainte textile passif sans fil basé sur la technologie RFID"