云海物联科普无线传感器

物联网和楼宇管理系统（BMS）的远程域涉及需要很少或不需要维护的自主设备的连接，这就是为什么它被称为“适合和忘记”。这种“孤独”设备通常涉及传感器/执行器功能需要功率。

通常，由于成本，位置和越来越多的用户偏好，主电源供应或可更换电池的使用并不理想。为了满足这一市场需求，GSS，夏普和苏格兰西部大学（UWS）在夏普的能量收集技术的帮助下，合作创建了一个用于环境监测的自供电无线CO
2传感器单元。英国创新基金会资助开发计划。

发展目标和组成部分

该目的是建立一个自主无线CO
2，其具有内置湿度，温度和光测量感测解决方案。预计所需的平台将在能量收集方法的帮助下自动供电，并且需要在工厂，建筑物和家庭中常见的低至200勒克斯的水平下工作。为了满足这种需要，CO
2传感器节点必须消耗很少的功率。

该GSS SmartIR NDIR CO 2气体传感器是基于中红外，固态光电二极管和发光二极管（LED）技术。的LED放电红外光，其穿过所述CO
2马蹄形光导的内侧周围气体和反弹。光路的设计在光电二极管和LED之间提供足够的距离，使得气体可以吸收红外光，这对于测量较低浓度的CO
2的环境空气环境是重要的。

传感器所需的每次测量能量仅为6 mJ，这使其成为无线和极低功耗应用的理想选择。可以通过采样策略将传感器的总功耗与应用相匹配，该采样策略仅涉及在进行测量时接通传感器。

夏普的光伏能量收集器是一种创新的光电器件，升级用于LED和荧光室内灯。该设备能够有效地将环境光照射至10勒克斯，并且可以显着减少甚至避免根据整体系统要求使用电池的需要。收割机阵列有可能在200勒克斯下产生>20μW/ cm
2
;
通过原型中使用的10cm
2阵列在该光水平下产生大约40μA
。

原型系统和结果概述

该原型包括GSS SmartIR CO 2传感器，充电管理接口模块，创新的夏普能量采集器以及安装在定制外壳中的低功耗MCU /无线模块。

存储元件的峰值和平均负载功率需求由接口模块管理。超级电容器或可充电锂离子电池用作存储元件。除了控制不同的传感器外，MCU模块还可降低系统静态电流。该原型活动使用了工作频率为868 MHz的专有无线接口。然而，能量采集器电源模块有可能支持先进的低功耗无线格式，如BLE，LoRA，Zigbee等。所开发的能量采集系统已经证明，“安装即忘记”永久的，自供电操作可以通过使用来实现GSS CozIR ® CO 2传感器在小于200勒克司的光水平。