边缘计算系统中由范德瓦尔斯异质结光电探测器启用的近感实时溶液浓度检测

在物联网时代，计算技术的不断进步加剧了对高速实时数据处理的需求。传统的云中心架构在延迟、能效和数据安全性方面存在固有的限制，而边缘计算通过临近数据处理成为一种变革性解决方案。在这里，我们制造了一种基于WTe2/GaN范德瓦尔斯异质结的高性能紫外光电探测器，并将其作为核心传感单元构建一个本地低延迟溶液浓度分析的边缘原生智能计算系统。具有Ⅱ型带边对齐的光电探测器同时显示出高响应性、快速响应时间和低暗电流。基于此，系统能够对靠近光电探测器的传感数据进行实时计算。通过在该系统上部署优化的小型算法进行微程序控制单元，实现了对维生素B2溶液的识别准确率为92.78%。该系统的功耗和延迟分别比云计算系统的结果低65.94%和78.9%，有效避免了通过近感计算的数据安全问题。这项工作不仅提供了一条高准确性和低延迟溶液浓度传感的可行途径，还揭示了二维材料在边缘计算系统中的巨大潜力。