2015年12月12日 星期六
日本農業IoT技術新突破,世界首款多功能土壤感測單晶片亮相
【日本橫濱直擊】日本農業IoT晶片技術有新突破。日前, 來自日本神奈川縣一家以晶片研發為主的半導體廠商Lapis Semiconductor,在日本橫濱IoT Technology 2015 and Machmaking Program展覽上,展出了世界首款多功能土壤感測單晶片,在面積只有5 × 5平方公釐的單晶片大小內,整合酸鹼值(pH)、導電率(EC)和溫度的感測功能,克服了不同感測器訊號干擾的挑戰,而且不只能用於農業IoT,甚至也可做為防災環境監控應用。這項新IoT晶片技術更一舉獲得該展覽年度最優秀IoT科技大賞。
世界首款多功能土壤感測單晶片
由Lapis這家半導體公司推出的這款環境土壤感測器,在外觀設計類似於一般市售的酸鹼值檢測計,不過,在這個IoT土壤感測裝置內,主要嵌入了由Lapis所開發的土壤感測單晶片,在比1元硬幣還小的單晶片內整合土壤酸鹼值、導電率和溫度3種土質感測功能。
過去以來,農地土壤品質好壞,很大程度是與土壤酸鹼值和導電率有相當關聯,過高或過低的酸鹼濃度和導電率都不利於農作物生長。然而,以往如果要獲得精確的土壤檢測,往往得經過繁瑣的流程步驟,像是得先採集部分土壤,再送交到由政府或民間設立的農改場, 得由專門人員以檢測計實施檢驗後,再將結果寄送通知,等到申請者收到通知後,往往曠日費時。
而當改成直接在土壤內安插土壤感測器的方式,只要將裝有感測器裝置前端埋入土壤中,就可以開始追蹤監測,不只是省去過去複雜的檢驗步驟,甚至可做到每分鐘量測土壤的酸鹼值、含水量和溫度變化。
此外,根據Lapis官網的說明,不同於常見酸鹼值檢測方式是採取玻璃電極, 來測量溶液酸鹼值的作法,每次量測時都得要採集土壤才能開始檢測, 這款土壤感測器則採用離子感測場效電晶體(Ion-Sensitive Field Effect Transistor,ISFET),來做為土壤酸鹼度量測,甚至在晶片測量表面也以親水性物理薄膜構成,可通過電極表面優化,來提高量測的精準度。
荷蘭科學家展示以無線電波為超小溫度感應器充電
荷蘭埃因霍芬理工大學研究人員Hao Gao打造了一個只有2mm²、重1.6毫克的溫度感應器,放在手指上的感應器就如同一粒砂大小,該感應器可透過特製的路由器,經由無線電波充電,可望解決物聯網時代下感應器供電的問題。
荷蘭埃因霍芬理工大學(Eindhoven University of Technology ,TU/e)的研究人員開發出一個微型的溫度感應器,該感應器的電力來自於所身處無線環境中的無線電波,因此它不必插電,也不需電池,可望延伸到各種物聯網(IoT)應用。
在12月剛拿到博士學位的TU/e研究人員Hao Gao打造了一個只有2mm²、重1.6毫克的溫度感應器,放在手指上的感應器就如同一粒砂大小,目前該感應器的偵測範圍只有2.5公分,預計1年內可發展到1公尺,最終可達5公尺。
搭配此一感應器的是一個特製的路由器,路由器有一天線,能夠傳遞無線電波幫各個感應器充電,這些感應器除了只消耗很少的電力之外,也能在油漆、石膏或水泥下運作,代表它們可被整合到建築物中。
Gao說,未來的智慧型建築將充滿各種感應器並持續回應人們的需求,像是只有在有人進屋時才會啟動暖氣或開燈,但這樣的情景只有採用不需電池的無線感應器時才能夠實現。
Gao所設計的感應器也有一個天線可捕捉及儲存由路由器所傳送的無線電波,在電力足夠時就會自行啟動,開始測量周遭的溫度,並以不同的頻率將溫度資訊傳回路由器。
TU/e無線技術教授Peter Baltus表示,此一技術將可拓展至其他的無線感應器,諸如移動、燈光或溼度等,也能應用在支付系統、無線身份辨識、智慧型建築及工業生產系統,未來在大量生產下每個感應器成本可降至0.2美元。
訂閱:
文章 (Atom)
-
標題 何謂高階製程控制 ( APC : Advanced Process Control ) ? 用途 藉由對於石油精製、石油化學、化學等製程的最適當化控制.運轉支援等,實現安全性的提昇、品質的提昇...
-
鋰金屬的價格在過去五年幾乎翻了一倍,這是因為鋰離子(Li-ion)電池的需求量持續增加,你可以在手機、筆電、平板都用的的到它,當然還有電動車,這當然與環保意識有關,不會排放廢氣的電動車深受市場歡迎,然而不幸的是,鋰是一種稀有金屬, 2017年全球僅生產出4萬8千噸的鋰,僅比前一...
-
毒牛奶都合法了,還奮鬥個屁啊! 查來查去還不一樣,這下三聚奶粉可高興了! 衛生部稱:三聚氰胺不是食品原料,也不是食品添加劑,禁止人為添加到食品中。對在食品中人為添加三聚氰胺的,依法追究法律責任。三聚氰胺作為化工原料,可用於塑料、塗料、粘合劑、食品包裝材料的生產。但是資料表明,三聚...
-
南京十朝歷史文化園 - 中華民國 (1912~1949) 姜朝鳳宗族部落格 南京紫禁山中山陵旁邊,設立一個免費的景點叫<南京十朝歷史文化園>。那裡豎立十根柱子,每根柱子代表一個建都南京的朝代清楚的刻著建國及亡國的時間。 第一根柱子刻著是東吳(公元229~280)。第二根...
-
〔記者洪友芳/新竹報導〕染料敏化電池挾室內光源也能發電,預期將取代乾電池,並搭上物聯網等龐大商機列車,吸引台塑(1301)、永豐餘(1907)、碩禾(3691)等重量級大廠及多家化工廠積極佈局搶進。 工研院能源與環境計量技術組組長吳登峻指出,染料敏化太陽能電池雖已喊了10多年,...
-
美中歐 未來儲能三大市場 市場研究機構Bloomberg New Energy Finance發布的《2021 Global Energy Storage Outlook》報告指出,2020年全球電池儲能系統累積安裝量為17 GW/34 GWh,預估至2030年將增長至385...
-
京瓷搶進燃料電池市場 挑戰數百億營收 作者 MoneyDJ | 發布日期 2015 年 01 月 12 日 | 分類 投資 , 汽車科技 , 電池 KYOCERA_MDJ0112 日本媒體共同通信報導,京瓷(Kyocera)社長山口悟郎 9 日接受專訪時表示,計劃於 2016...
-
鐵道上的真與假:直擊 一帶一路政策推出4年最新實況 五月中,在北京舉行的一帶一路國際合作高峰論壇,除了關係降至冰點的印度,對高峰論壇「冷處理」,全球共有超過一三○國參加,連先前關係微妙的日本、美國也派員與會,將一帶一路這個話題,推升到發起四年來的最高點。 儘管...
-
XOD和PID驅動的自平衡mBot 馬克斯·丹尼爾 2018年7月17日 · 大家好!這是有關在XOD可視化編程環境中使用PID控制器的第三篇文章。我們已經學習瞭如何通過Makeblock將mBot平台編程...
-
從中科院固體物理研究所獲悉,該所李新化、戴建明等科研人員近期開發出一種新型高效鈣鈦礦太陽能電池,光電轉換效率達18.1%,比目前金屬材料與鈣鈦礦層直接接觸器件的效率更高,為構築高效光伏能源提供了新思路。國際學術期刊《先進材料》子刊日前發表該成果。 簡單來說,光伏能源就是...
方便性、能量密度、安全性、應用場景等各方面表現都更優異的奈米液流電池最終能打敗鋰電池嗎?
當莫妮卡開著她的電動車前往母親家時,車上的電池指示器顯示需要重新充電。她在一個充電站停下來,在加油站刷了信用卡,把噴嘴插入車內,並在5分鐘內將400升用過的奈米液體換成新的。在她等待的過程中,一輛油罐車開過來為充電站補充燃料,交換數萬升充滿電的燃料。莫妮卡關上她的電動車的加油...