能量收集技術在M2M中的應用，太陽能、振動與熱電的混合供電系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)(M2M)設備向低功耗、長續(xù)航方向演進，能量收集技術(Energy Harvesting, EH)正成為突破電池瓶頸的關鍵路徑。通過將環(huán)境中的太陽能、振動能、熱能轉(zhuǎn)化為電能，混合供電系統(tǒng)可實現(xiàn)設備的"永續(xù)運行"，尤其適用于工業(yè)監(jiān)控、農(nóng)業(yè)感知、智能城市等難以定期維護的場景。本文從技術原理、系統(tǒng)集成、應用場景及工程實踐四個維度，解析多模態(tài)能量收集在M2M中的創(chuàng)新應用。

讓能量收集為邊緣物聯(lián)網(wǎng)設備服務

物聯(lián)網(wǎng)端點通常是傳感器，或者較少見的是執(zhí)行器，它們通過無線方式連接到聚合設備或互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關。它們通常大量部署，在智能城市、智能工廠或智能農(nóng)業(yè)等場景中，分散在廣闊的地理區(qū)域。進行現(xiàn)場維護(例如更換放電的原電池)的成本通常高得令人望而卻步。此外，廢棄的電池對環(huán)境造成的負擔越來越令人無法接受。

能量收集不僅在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)有需要，高功率能量收集也很有前景

一位分析師稱，播下能量收集的種子需要一段時間。雖然許多行業(yè)的焦點可能集中在為物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 提供動力上，但能源收集的未來可能更大。

低功率能量收集，需要更加良好應用的氛圍

在瓦特到兆瓦的功率水平上，從風能、潮汐甚至車輛再生制動中收集能量取得了巨大成功，我們在 2016-2026 年預測報告中預測了顯著增長。

能量收集初創(chuàng)公司可以推動一些物聯(lián)網(wǎng)夢想

越來越多的新公司旨在從環(huán)境資源中提取少量能源。這一代能量收集初創(chuàng)公司主要專注于為當今過多的物聯(lián)網(wǎng)傳感器提供電力，無線能源的愿景并不是一個新概念——它只是在所涉及的電量方面不那么雄心勃勃了幾個數(shù)量級。通過空氣傳輸電力的想法起源于 1890 年代后期著名且陷入困境的發(fā)明家尼古拉特斯拉。

儲能選項：豐富的替代方案和棘手的權(quán)衡取舍

工程師知道從各種來源獲取能量很重要，但在許多系統(tǒng)設計中，確定如何存儲以備后用同樣重要。即使由于使用能量收集、太陽能或風力發(fā)電，能源被認為是“免費的”(當然，沒有這樣的東西)，但幾乎總是存在兩個相關的問題：儲存未使用的多余能量，以及傳輸那種能量。雖然這一代得到了公眾的大部分關注，但三合會中的其他兩個因素同樣重要。當您無法儲存任何未使用的能源以供閑置期間使用時，可再生“綠色”能源的技術現(xiàn)實和經(jīng)濟狀況將發(fā)生巨大變化。

一個幾乎沒用的能量收集方案？

能量收集是一個熱門話題，而且應該是。在許多情況下，它可以讓電路獲得“自由”能量，這些能量既可用又會被熱耗散或以其他方式浪費。示例包括使用環(huán)境振動通過壓電元件為數(shù)據(jù)收集傳感器供電，或收集空氣中的射頻能量用于類似用途。

巧妙的“扭曲”來進行收集能量

我一直對工程師和其他人為能量收集開發(fā)的創(chuàng)造性方法感興趣。當然，雖然這樣做有很大的動機——能量收集具有“不勞而獲”的魅力——但現(xiàn)實是，它通常需要大量的工作和成本來開發(fā)。盡管如此，它可以通過在單獨的一次電池（或交流線路）不切實際的情況下提供電力來解決一些原本難以解決的問題。

能量收集是電源的未來

節(jié)能舉措是能量收集設備市場增長的關鍵驅(qū)動力。公司正在考慮一系列能量收集所需的工具，以滿足不斷增長的能源需求。 對環(huán)境的日益關注和節(jié)能的愿望是支持社會更深層次接受技術的一些因素。與物聯(lián)網(wǎng)、樓宇自動化相關的應用以及對節(jié)能的強烈需求將成為能量收集市場的驅(qū)動力。鑒于汽車對清潔能源的需求不斷增長，汽車行業(yè)將成為另一個關鍵市場。

基于壓電的能量收集可以防止蛀牙

我一直對小型能量收集項目感興趣。畢竟，這似乎是一種幾乎理想的“物有所值”的安排。獲得合適的傳感器、電源管理 IC (PMIC)、儲能組件（可充電電池或超級電容器），當我們需要為遠程節(jié)點、物聯(lián)網(wǎng)設備或其他低功耗設備供電時，一切就緒。當然，也有風能、太陽能、地熱能等大規(guī)模的收獲，但這些項目的規(guī)模非常不同，而小規(guī)模的收獲似乎更加個人化和非侵入性。

能量收集轉(zhuǎn)換中的電壓不是功率，但我們?nèi)匀豢梢岳盟?/a>

通過能量收集如何延長電網(wǎng)故障指示器的使用壽命

故障指示器廣泛用于電網(wǎng)基礎設施，用于監(jiān)測架空和地下輸電線路。這些指示器監(jiān)控每相中流動的電流，并在檢測到故障電流通過時向上游斷路器發(fā)送命令以跳閘。

無線傳感網(wǎng)絡能量收集策略的研究

摘 要 ：隨著科學技術的發(fā)展，人們對于能量的需求越來越高，而對于能量的收集與利用是未來發(fā)展的趨勢， 因此對無線系統(tǒng)中的能量收集技術進行研究十分必要。從能量收集的背景以及國內(nèi)外研究狀況進行概要分析，其能量收集主要體現(xiàn)在對射頻能量收集、太陽能能量收集、振動能量收集、熱電能能量收集、風能能量收集、聲能能量收集等方面，對無線傳感網(wǎng)絡的能量收集有著重要作用，在能量管理以及能量利用方面都有著較好的利用價值。

基于能量收集的海洋浮標無線傳感節(jié)點設計

摘 要 ：對于海洋信息的監(jiān)測大多通過海面上漂浮的浮標完成，而電池是海洋無線浮標傳感節(jié)點的主要供電來源，但是傳統(tǒng)電池仍具有一些無法改變的缺點，如供能壽命有限、需要定期更換等。振動能是環(huán)境中廣泛存在的一種能量形式，特別是在海洋浮標上。收集環(huán)境中的振動能并向電池充電可大幅度延長電池使用壽命，使得海洋浮標信息傳感節(jié)點得以更長時間地工作，大幅度增加節(jié)點使用壽命，降低電池更換成本。經(jīng)實驗測試可知，振動能量的收集功率為 0.61 mW，測試中無線傳感節(jié)點的靜態(tài)電流為 34 μA，工作電流為 27.2 mA，平均功耗為 0.99 mW，通過能量收集，電池的使用時間提升了 1.6 倍。

四大能量收集技術助力突破物聯(lián)網(wǎng)設備供電困境

長期以來，物聯(lián)網(wǎng)所形成的巨大市場和數(shù)以十億計的龐大設備數(shù)量已經(jīng)逐漸為人們所熟知。同時，可移動的物聯(lián)網(wǎng)設備正在變得越來越多，有線電源也并非長久之計。隨著物聯(lián)網(wǎng)市場的持續(xù)蓬勃增長，設備的供能方式、電池問題正在成為新的挑戰(zhàn)。

物聯(lián)網(wǎng)的新興技術與挑戰(zhàn)研究

摘要：將物聯(lián)網(wǎng)想象成一個動態(tài)網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡中的日常對象可以彼此交互、感知環(huán)境并進行相應的響應。為了對物聯(lián)網(wǎng)這個看上去似乎很簡單，但其結(jié)構(gòu)卻比較復雜的新型技術進行多方面的研究，文中闡述了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展所存在的一些挑戰(zhàn)，并提出了相關新興技術的研究方法與發(fā)展趨勢。

謀思科技將受控能量收集和超低功耗無線技術相結(jié)合，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)設備的永久續(xù)航

“在Atmosic，我們希望能夠顛覆整個電子產(chǎn)品的使用，希望能夠?qū)崿F(xiàn)電池的永久續(xù)航，同時在一些特殊的環(huán)境下，在一些技術的發(fā)展前景下，我們希望有朝一日能夠?qū)崿F(xiàn)無需電池?！敝\思科技首席執(zhí)行官David Su在近日的媒體發(fā)布會上分享到了Atmosic對于物聯(lián)設備未來發(fā)展的觀點。

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智能電網(wǎng)的一個重要因素就是基于龐大能源網(wǎng)絡的分布式電網(wǎng)，在這里用戶既是能源消費者，也是能源供應者。 有兩種能源，即太陽能和風電，能夠在小型和大型系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生合理的電能，并且還能夠提供投資回

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