新型太阳能芯片可监控窗户状态

　　一种新型的无线芯片可在窗户开着的时候发出警告。通过这种方式，您可以避免在寒冷的日子将热量散发到窗外。传感器也可检测出早期的入侵企图，其核心是：这个无需维护的能源是由太阳能提供的。

　　在寒冷的季节经常会遇到这种情况：你早上打开窗户更换新鲜空气而忘了再次将它关闭。恒温器会报告低温，加热器便开始在窗外全速加热。但开窗之于加热或风暴更加是一个问题。如果窗户斜开着，这对于入侵者来说是个直接的邀请。最好有一个自动化系统，可告知打开的窗户并向租户发出报警信号。目前确实有家庭和建筑系统可记录窗户状态。而作为一个规则，传感器需由电缆连接到家里或建筑本身的报警中心。在其他情况下，电池使用的是无线传感器。但如果有几个窗户的话，改变结构内部的电池可能导致相当大的维修费用。

　　为此，杜伊斯堡因弗朗霍夫生产技术研究所微电子电路和系统IMS的研究人员发明的一款指甲大小的无线传感器芯片，它可直接安装在窗户内。微小的传感器镀有太阳能电池，它可实现自我供应电源。

　　芯片厚度为10毫米，这相当于隔热玻璃的厚度。它安装在玻璃之间的铝合金型材上，这可维护窗户之间的距离。由于窗户空间，太阳能电池即使在黑暗的冬天也能获得足够的光。芯片集成了磁铁和加速度传感器，可记录窗户是临时还是一直打开。芯片可以通过无线电发送信号给建筑内的基站，如果窗户保持打开太久的话。无线电芯片的应用是不同的，它可以提醒业主定期通风或者在他们离开家时而窗户仍然是开着的的时候发出警告。此外，它提供了可靠的保护来对付入侵者，甚至是关闭窗户。因为传感器可以精确区分不同波动——例如，一个猛烈撞击到窗户上的球，或入侵者的撬棍以及打开窗框的扳手。在十分之一秒内，如果有任何可疑的话，系统检测到干扰就会发出报警。

　　IMS 研究人员Dr. Gerd vom B?gel博士和物理学家Andreas Goehlich克服了两个挑战：首先，他们成功地将太阳能电池直接植入芯片的粗糙表面。其次，芯片的功耗是如此微弱以至于来自微弱太阳能的能量都可以维持几个黑暗的小时。芯片涂有大量导体路径，从而使其表面变得非常不均匀。

　　目前IMS传感器原型可以储存足够30小时黑暗的能量。这将导致在未来两年会出现一个产品，甚至最多可以坚持两周的黑暗。通过保持处理器和芯片的小体积，后者是非常省钱的。此外，研究人员构建低功耗开关，并设计非常短的无线协议。增加电量保护是因为传感器总是会切换到睡眠模式。根据用户的喜好，传感器可以被设置为每隔几分钟，甚至几秒钟唤醒并测量。以色列公司SOLCHIP大约两年就已着手IMS的太阳能电池芯片，它提供了开发了太阳能无线电芯片的动力。Andreas Goehlich的开发团队成功整合了芯片表面的太阳能电池。使用这些太阳能电池，SOLCHIP试图监控以道路交通为例，或者院子里葡萄树生长的气候条件。