新一代微型能量收集技術(shù)驚艷登場(chǎng)

 

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

　　“對于微型能量收集的無(wú)電池應用(batteryless)，富士通半導體關(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)的應用，幫助這類(lèi)系統中的傳感器節點(diǎn)(sensor node)以及用于通信的RF模塊實(shí)現半永久的供電。” 王韻進(jìn)一步指出。

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

 

　　“在這個(gè)系統中需要數量龐大的傳感器節點(diǎn)，并且對其中的每個(gè)傳感器節點(diǎn)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(wú)電池的解決方案。”王韻解釋道。

　　橋梁安全監控等“半永久”傳感器網(wǎng)絡(luò )

　　文章開(kāi)頭提及的橋梁安全監控也是傳感器網(wǎng)絡(luò )的一個(gè)實(shí)例。據不完全統計，最近五年內中國倒塌的橋梁總共達有三十七座之多。其實(shí)不光是在中國，在美國、日本、歐洲，很多橋梁因為建造的問(wèn)題，因為地質(zhì)變動(dòng)的問(wèn)題，因為老朽化的問(wèn)題，多多少少都會(huì )存在一定的危險性。

　　橋梁的安全性問(wèn)題迫使人們不得不對橋梁進(jìn)行定期的或實(shí)時(shí)的監控。而現在能夠對橋梁進(jìn)行實(shí)時(shí)監控的方式之一就是將傳感器安放在橋梁上。但是新的問(wèn)題又出現了，因為在橋梁上布電源線(xiàn)是非常不方便的，傳感器必須實(shí)現無(wú)線(xiàn)，按照現在的方式只能在傳感器內部放一顆電池，可是放電池又遇到一個(gè)問(wèn)題，即當電池電量耗完后，必須有人到橋梁可能人都沒(méi)辦法爬進(jìn)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(guò)來(lái)實(shí)現“半永久”工作的傳感器網(wǎng)絡(luò )。

　　王韻認為，除了橋梁的安全監控，能量收集技術(shù)在中國應用最多的還將體現在其它一些基礎設施或建筑物上面，如下圖5所示，大樓、地下管道、大壩、工廠(chǎng)設備的安全監控等都可以通過(guò)這種無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的方式實(shí)現?！　?/p>