一种基于认知传感技术的传感器节点处理器的测试芯片。在芯片旁边放置了一个50美分的硬币，用于尺寸比较。图片来源：A * STAR微电子研究所

物联网（IoT）描述了收集和分发日常生活数据的设备和应用程序。支撑物联网的传感器设备和过程需要小巧，通用且节能。现在，A * STAR研究人员已经开发出了一种传感器处理器节点，该节点能够在使用超低功率水平的情况下进行智能传感1。

物联网的应用范围从生物医学信号处理到用于车辆状态监测和环境传感的应用。大多数物联网设备的尺寸很小，这意味着它们通常仅消耗少量电力。研究团队的刘欣和周军解释说，这对于处理器从传感器采样信息并分析数据的处理器而言尤其具有挑战性，因为它们的功耗需求非常大。Liu说：“电池等电源空间的限制导致了微瓦级的关键电源预算。” “在这个水平上，如果我们要在保持全面功能的同时实现超低功耗，则处理器设计将变得极具挑战性。”

通常，工作电压越低，总体功耗就越低。微电子研究所的研究小组采用了超低压电路和系统设计技术，并进一步开发了多种硬件加速器，用于传感器信息的高能效信号处理。

通过利用关于特定传感器信号的知识，采用更智能的方法进行信号采集，可以进一步取得关键进展。在许多应用中，传感器信号采取突然尖峰的形式，可使用认知采样技术对其进行最佳处理。这些技术的优势在于，它们将需要处理的数据量减少了约40％，从而大大降低了功耗。

使用这种技术，研究人员能够开发一种传感器节点处理器设计，该设计可以在低至0.5伏特的超低工作电压下运行，并且每个运行周期仅使用29至39皮焦耳。

Liu解释说，该设计代表了朝着更全面的硬件系统迈出的一步。

Liu表示：“新兴的物联网设备在支持新加坡智能国家计划的广泛应用中起着关键作用。” “我们的研究团队旨在开发高能效的硬件电路和系统，以实现高性能，人工智能，高能效和高安全级别。”