導讀：
　　物聯網 （IoT） 中一個最大的技術挑戰就是傳感器節點會出現在任何地方。這些傳感器能夠在已聯網住宅中被用于測量溫度和濕度、在實施養護監視中被用于測量高速公路橋梁的機械應力，或是在智能流量計量過程中被用于測量燃氣和自來水使用量等參數。這些數據被服務器采集處理后，需要一個廣泛的覆蓋區域，通過可靠數據從而形成穩健耐用的網絡。實現這一過程的技術即是將傳感器數據無線傳輸至一個中央主機系統。
　　為了實現諸如此類的大型網絡，還必須將另外一個關鍵領域考慮在內，那就是整個傳感器節點必須有非常長的運行使用壽命這一特征。使用壽命越長，養護成本越低。借助微控制器的功率優化和諸如LiSOC12主電池的電池類型，這些處理器的供電運行時間可以達到10年或更長的時間。
　　直到今天，更長距離的傳感器數據射頻 （RF） 傳輸還未得到廣泛實施。這個無線特性使得系統的功耗考慮更加復雜。雖然無線傳感器節點需要消耗盡可能低的平均功率，它還必須能夠為偶爾出現的數據傳輸傳送高峰值電流。
　　從功耗角度來講，這便意味著傳感器系統內的最低靜態電流與針對功率放大器的高效高功率能力之間需要相互組合。這也意味著器件、以及整體電源架構本身選型方面的全新挑戰。
　　低靜態電流和長使用壽命
　　為了確保IoT-傳感器成為現實，傳感器的運行必須具有成本有效性。一旦傳感器被安裝和啟動，它的運行時間需要盡可能的長，以最大限度地減小養護訪問周期，并節約成本。
　　這意味著，一方面，必須選擇經久耐用的材料和組件。另一方面，內部電路也必須特有最低靜態電流，以便在電池電能一定的情況下獲得更長的運行時間。
　　目前，這些應用使用特定的主電池。諸如LiSOC12的化學電池類型特有超過1Wh/cm3 的非常高的能量密度，并且人們可在市面上輕易地買到。這些主電池的自放電極低，而這正是需要考慮的另外一個方面。這就使得它們成為延長應用使用壽命的第一選擇。
　　為了從這些參數中受益，電池電流必須被限制在5mA以下。超過了這個值的電流會增加自放電率，從而降低電池的使用壽命。由于內部阻抗，更高的電流也會強制端子電壓增加。除了優化電池本身，為了盡可能地減少電流泄露，也必須優化耗能組件和電源架構。
　　超低功耗微控制器片上系統 （SoC） 器件特有數個低功耗模式，以減少流耗。一個超低功耗SoC延長了應用使用壽命，其原因在于其執行的待機模式，當直接與電池相連時，器件的流耗大約為2μA。圖1顯示的是這款器件在低功耗模式 （LPM3） 下的電源電流。流耗取決于電源電壓（綠色跡線）。
　　當SoC與一個超低功耗降壓轉換器組合在一起使用，以減少電源電壓時，流耗被進一步減少。這些是靜態電流為幾百分之毫微安培的降壓轉換器。藍色跡線顯示的是，把電源電壓降壓至2.1V后，這個應用汲取的電流。電池電壓越高，節省的電能就越多，其原因來自高效的降壓轉換。在3.6V的典型LiSOC12電池端子電壓上，總體流耗比直接電池連接下降了30%。
　　
　　圖1：將微控制器SoC與一個降壓升壓轉換器組合在一起，可以將功耗減少30%
　　針對無線傳輸的峰值功率
　　除了低IQ方面，傳感器必須將搜集和處理的數據傳至一個基站。例如，可以是一個本地數據集中器，它常用于公寓樓內的智能燃氣傳感器。除了無線儀表計量總線（無線M-Bus），這也可以是用于高速橋梁上現場傳感器節點的全球移動通信系統 （GSM） 基礎設施。
　　一個典型的工作模式就是全天搜集和處理數據，然后將采集到的數據在一天之內最多傳輸數次。從功率角度來講，這表示，大多情況都需要維持在數微安范圍內的低平均流耗，偶爾則需要對僅出現數毫秒的更高電流做出相應支持。因此，數據傳輸所需要的能量數量取決于范圍和射頻協議。廣泛使用的標準是無線M-Bus和GSM。