這才是未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)真正的核心技術(shù)嗎?
本文由StaceyHigginbotham撰寫(xiě),她為科技和財(cái)務(wù)方面的出版物撰寫(xiě)了11年的專(zhuān)欄。這篇文章淺析了現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)瓶頸,那就是還無(wú)法突破傳感器的長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)功能問(wèn)題。
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/192644.htm如果你能夠想象一個(gè)到處都是傳感器的世界,它們無(wú)處不在,墻里面、路下面和任何物品內(nèi)部,但悲催的是,每隔六個(gè)月或一年,你就得幫這些傳感器換電池。即使我們制造出再多能夠運(yùn)用到傳感器的產(chǎn)品,我們?nèi)匀皇芟抻陔姵氐睦m(xù)航能力。不過(guò)像高通、德州儀器、ARM和其他硬件科技巨頭,都在盡力研制可以自行供能的傳感器。
能量其實(shí)無(wú)處不在,對(duì)于這些芯片開(kāi)發(fā)公司,最大的挑戰(zhàn)就是找到如何自行儲(chǔ)存能量的方法以便持續(xù)使用,像太陽(yáng)能之類(lèi)的能量并非隨時(shí)可用。另一個(gè)挑戰(zhàn)則是如何將這樣的低能芯片安裝在傳感器中。
現(xiàn)在市場(chǎng)上有四種能量收集的芯片:
動(dòng)能:以動(dòng)作為基礎(chǔ)的充能,這個(gè)已經(jīng)算是使用得比較久的方式,這些芯片主要用于比如手表的充電,或是與一些移動(dòng)中的設(shè)備綁定在一起。
熱能:這一類(lèi)的芯片一般都是從溫差當(dāng)中收集能量,所以比較適合一些貼近人體的設(shè)備。
光能:這就好像一塊很小的太陽(yáng)能板,所有的太陽(yáng)能板都面臨一個(gè)挑戰(zhàn),那就是如何在在有陽(yáng)光時(shí)最大化地收集能量,而不用在意太陽(yáng)能板的面積有多大。
磁能:很多公司都在嘗試如何從無(wú)線(xiàn)電波中收集能量,但幾十年都沒(méi)有成功。
從TexasInstruments提供的上述圖標(biāo)中可以看出,不同的收集能量芯片需要什么樣的不同環(huán)境條件才能驅(qū)動(dòng)特定的設(shè)備。
類(lèi)似的技術(shù)其實(shí)并不是很新,但市場(chǎng)對(duì)這些無(wú)線(xiàn)傳感器的需求是越來(lái)越大,這也要多虧于物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展。很多公司現(xiàn)在都很有動(dòng)力去開(kāi)發(fā)更有效的能量收集芯片和系統(tǒng),不管是可能使用動(dòng)能模式的植入式醫(yī)療設(shè)備,或是一個(gè)支撐傳感器運(yùn)行的太陽(yáng)能電池,這是一個(gè)非常值得研究的領(lǐng)域。
舉個(gè)例子,太陽(yáng)能初創(chuàng)企業(yè)AltaDevices這周推出了一款太陽(yáng)能電池,據(jù)說(shuō)能夠產(chǎn)生比現(xiàn)有的室內(nèi)太陽(yáng)能技術(shù)多5倍的電能,所以一個(gè)這樣的太陽(yáng)能電池倫理上只有原來(lái)大小的五分之一,這也會(huì)使得傳感器變得更小,適用于更多的產(chǎn)品。
同時(shí),華盛頓大學(xué)的研究學(xué)者們正試圖打造一種可以從無(wú)線(xiàn)電廣播中收集能量的設(shè)備,他們宣稱(chēng)已經(jīng)找到了從無(wú)線(xiàn)電波(蜂窩網(wǎng)絡(luò)、電視或是WiFi)中收集能量的方法,稱(chēng)之為“背向散射環(huán)境(ambientbackscatter)”。
在打造高效傳感器方面,除了開(kāi)發(fā)能量收集芯片之外,改善原有電池的壽命也同樣重要。一般傳感器都需要有后備或是可更換的電池,以防能量收集部件突然的失靈,但事實(shí)是這些電池的性能還可以更好?,F(xiàn)在研究人員不僅是在研究如何將它們做得更小,還希望做出一些成型的組件,比如直接可以別在衣服上。
當(dāng)然,這樣的組件也必須包含小型控制器和無(wú)線(xiàn)廣播裝置,所以也需要盡量降低它們的功耗。關(guān)于無(wú)線(xiàn)廣播技術(shù)這一塊,像ZigBee和低耗藍(lán)牙是不錯(cuò)的解決方案,但循環(huán)中的電源管理則是另外一回事。
其實(shí)現(xiàn)在硅谷在這個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)有很多變化,這也會(huì)幫助我們最終打造出壽命超長(zhǎng)或是不根本不需要外接能量支撐的傳感器,這樣我們才能更好地?fù)肀?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/物聯(lián)網(wǎng)">物聯(lián)網(wǎng)的到來(lái)。
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