美國國防部高等研究計劃署(DARPA)正在開發啟動戰場用傳感器的新技術，一路保護在外出任務的美軍──DARPA的項目經理Troy Olsson日前在美國舉行的IEEE年度傳感器技術大會(IEEE Sensor 2016)上介紹了這種接近零功耗之RF與傳感器技術“N-Zero”的細節。

DARPA預計在2018年可布署的戰場用傳感器網絡需要近乎零的待機功耗，而且MEMS技術是不可或缺；該團隊還發現了以往不曾想象過的MEMS技術優勢──不只能提供近乎零的待機功耗，還能利用被偵測的訊號本身的電力來啟動發送器，實現真正的零待機功耗。

在某些情況下，發送器也能不用電池供電，而是由來自太陽能、震動能量采集器等再生能源，儲存于超級電容器的能量供電。“我們試圖降低我們的傳感器功耗，因此能將之布署于很長一段時間不需更換電池的戰略裝備；”Olsson表示：“現在我們還希望訊號本身能在喚醒更強大的訊號處理器與發送器之前，能實際啟動處理程序。”

目前有許多美軍在戰場上失去寶貴生命，有部分原因就是因為軍方無法依據想要的方式布署各種傳感器；舉例來說，如果能在美軍海外作戰區域的所有道路上布署傳感器，就能偵測到是否有敵軍在某地埋了爆裂物，但往往因為戰場缺乏電力供應而無法實現。

美軍也可以利用自有電力，每隔幾碼的距離布署傳感器以偵測行軍路線的爆裂物，但目前這種傳感器得用電池供電，而且如果在戰場布署大規模的傳感器網絡，有可能反而讓更多士兵的生命安全受到威脅，因為在需要替換傳感器電池時，可能讓他們暴露于受伏擊的危險；Olsson表示：“在戰斗狀態下，我們不能只為了替換電池而讓士兵受到危害。”圖中大規模布署的傳感器網絡只會在為了發送有車輛出現的訊息時被喚醒──其零待機功耗的MEMS麥克風能偵測到車輛接近時的噪音（來源：DARPA）

N-Zero開發項目將實現混合MEMS與微電子的超小型傳感器；依據其復雜度以及最接近的高功率RF中繼器(repeater)距離，有些較簡易的傳感器還能利用無人機撒在戰場上，利用能量采集技術支持連續的實時狀況偵察。

其他較復雜的傳感器數組則是可以采用鈕扣型電池或3號、4號電池，將完整的視覺、音頻甚至雷達訊號等內容發送回基地，而且至少10年不需要更換電池。零待機功耗的無人看守傳感器、通訊節點與物聯網(IoT)裝置應用，能支持周邊監控、關鍵設施保護以及監視戰場實時情況（來源：DARPA）

DARPA的N-Zero開發團隊研究人員發現，MEMS傳感器能利用其內部的微型移動機械零件，從訊號產生功率來運作；從其MEMS子系統的層級結構(hierarchy)，能激勵次1伏特的電子進行訊號處理，甚至能在開啟N-Zero RF發送器之前判斷是否為假警報。而發送器只需要傳送一個低功率的鳥鳴(chirp)訊號以識別其發現，不需要發送耗電量大的原始數據。零待機功耗MEMS喚醒傳感器以5層光罩在絕緣上覆硅(SOI)晶圓片上制作（來源：DARPA）

利用「N-Zero」項目開發的傳感器技術，美國國防部除了期望能拯救士兵的生命，也期望能大量降低無辜民眾在戰地遭遇地雷等爆裂物而受傷甚至喪命的機率。