新一代微型能量收集技術(shù)驚艷登場

 

　　日常生活中，這些應(yīng)用如果使用電池，就需要手動更換電池。電池確實是非常便宜，但是很多情況下對基礎(chǔ)設(shè)施的電池進行更換的費用往往代價昂貴，而且廢舊電池屬于污染物。那么，此時能量收集方案就是解決方案。

　　“對于微型能量收集的無電池應(yīng)用(batteryless)，富士通半導(dǎo)體關(guān)注的重要領(lǐng)域之一就是在物聯(lián)網(wǎng)即所謂的傳感器網(wǎng)絡(luò)(sensor network)的應(yīng)用，幫助這類系統(tǒng)中的傳感器節(jié)點(sensor node)以及用于通信的RF模塊實現(xiàn)半永久的供電。” 王韻進一步指出。

　　下圖4的三角形顯示了微型能量收集的無電池應(yīng)用在云業(yè)務(wù)中的3個層級，可以看到三角形的底層即是我們所講的傳感器節(jié)點，在中間層是一些網(wǎng)關(guān)，而這個三角形的頂部是云業(yè)務(wù)?！　?/p>

 

　　“在這個系統(tǒng)中需要數(shù)量龐大的傳感器節(jié)點，并且對其中的每個傳感器節(jié)點都要求能夠自由維護，并可以安裝在任何地方。這就決定了必須是無電池的解決方案。”王韻解釋道。

　　橋梁安全監(jiān)控等“半永久”傳感器網(wǎng)絡(luò)

　　文章開頭提及的橋梁安全監(jiān)控也是傳感器網(wǎng)絡(luò)的一個實例。據(jù)不完全統(tǒng)計，最近五年內(nèi)中國倒塌的橋梁總共達有三十七座之多。其實不光是在中國，在美國、日本、歐洲，很多橋梁因為建造的問題，因為地質(zhì)變動的問題，因為老朽化的問題，多多少少都會存在一定的危險性。

　　橋梁的安全性問題迫使人們不得不對橋梁進行定期的或?qū)崟r的監(jiān)控。而現(xiàn)在能夠?qū)蛄哼M行實時監(jiān)控的方式之一就是將傳感器安放在橋梁上。但是新的問題又出現(xiàn)了，因為在橋梁上布電源線是非常不方便的，傳感器必須實現(xiàn)無線，按照現(xiàn)在的方式只能在傳感器內(nèi)部放一顆電池，可是放電池又遇到一個問題，即當(dāng)電池電量耗完后，必須有人到橋梁可能人都沒辦法爬進去的地方去換電池，這就逼迫大家必須考慮將環(huán)境能量收集過來實現(xiàn)“半永久”工作的傳感器網(wǎng)絡(luò)。

　　王韻認為，除了橋梁的安全監(jiān)控，能量收集技術(shù)在中國應(yīng)用最多的還將體現(xiàn)在其它一些基礎(chǔ)設(shè)施或建筑物上面，如下圖5所示，大樓、地下管道、大壩、工廠設(shè)備的安全監(jiān)控等都可以通過這種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的方式實現(xiàn)?！　?/p>