一種基于認(rèn)知傳感技術(shù)的傳感器節(jié)點(diǎn)處理器的測(cè)試芯片。在芯片旁邊放置了一個(gè)50美分的硬幣，用于尺寸比較。圖片來(lái)源：A * STAR微電子研究所

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）描述了收集和分發(fā)日常生活數(shù)據(jù)的設(shè)備和應(yīng)用程序。支撐物聯(lián)網(wǎng)的傳感器設(shè)備和過(guò)程需要小巧，通用且節(jié)能。現(xiàn)在，A * STAR研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一種傳感器處理器節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)能夠在使用超低功率水平的情況下進(jìn)行智能傳感1。

物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍從生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理到用于車輛狀態(tài)監(jiān)測(cè)和環(huán)境傳感的應(yīng)用。大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的尺寸很小，這意味著它們通常僅消耗少量電力。研究團(tuán)隊(duì)的劉欣和周軍解釋說(shuō)，這對(duì)于處理器從傳感器采樣信息并分析數(shù)據(jù)的處理器而言尤其具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)樗鼈兊墓�耗需求非常大。Liu說(shuō)：“電池等電源空間的限制導(dǎo)致了微瓦級(jí)的關(guān)鍵電源預(yù)算�！� “在這個(gè)水平上，如果我們要在保持全面功能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)超低功耗，則處理器設(shè)計(jì)將變得極具挑戰(zhàn)性�！�

通常，工作電壓越低，總體功耗就越低。微電子研究所的研究小組采用了超低壓電路和系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)，并進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了多種硬件加速器，用于傳感器信息的高能效信號(hào)處理。

通過(guò)利用關(guān)于特定傳感器信號(hào)的知識(shí)，采用更智能的方法進(jìn)行信號(hào)采集，可以進(jìn)一步取得關(guān)鍵進(jìn)展。在許多應(yīng)用中，傳感器信號(hào)采取突然尖峰的形式，可使用認(rèn)知采樣技術(shù)對(duì)其進(jìn)行最佳處理。這些技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于，它們將需要處理的數(shù)據(jù)量減少了約40％，從而大大降低了功耗。

使用這種技術(shù)，研究人員能夠開(kāi)發(fā)一種傳感器節(jié)點(diǎn)處理器設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)可以在低至0.5伏特的超低工作電壓下運(yùn)行，并且每個(gè)運(yùn)行周期僅使用29至39皮焦耳。

Liu解釋說(shuō)，該設(shè)計(jì)代表了朝著更全面的硬件系統(tǒng)邁出的一步。

Liu表示：“新興的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在支持新加坡智能國(guó)家計(jì)劃的廣泛應(yīng)用中起著關(guān)鍵作用。” “我們的研究團(tuán)隊(duì)旨在開(kāi)發(fā)高能效的硬件電路和系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)高性能，人工智能，高能效和高安全級(jí)別。”