互聯(lián)網(wǎng)之后的物聯(lián)網(wǎng)無疑預示著更大的發(fā)展機遇，眾多科技巨頭不謀而合紛紛布局物聯(lián)網(wǎng)領域。有機構(gòu)預測，到2020年聯(lián)網(wǎng)設備的總數(shù)將達到甚至超過500億，物聯(lián)網(wǎng)將把家庭中的很多設備囊括進來，其中小到智能恒溫器，可穿戴設備名大到智能電冰箱，蓄勢已久的物聯(lián)網(wǎng)爆發(fā)在即。下圖匯總了各家機構(gòu)和公司對物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模的預測。

不過隨著聯(lián)網(wǎng)設備的與日俱增，如何解決供電和節(jié)能問題是一個不可繞過的挑戰(zhàn)，如何使物聯(lián)網(wǎng)變得綠色環(huán)保成為越來越受關注的話題！在近日由EEVIA聯(lián)合IC咖啡主辦的“2016中國ICT媒體論壇和產(chǎn)業(yè)和技術展望研討會”上，針對物聯(lián)網(wǎng)趨勢下的傳感器供電問題，Cypress半導體模擬芯片產(chǎn)品經(jīng)理李冬冬先生向在場的記者和工程開發(fā)者展示了能量收集技術解決方案，并介紹了最新的超低功耗、高集成度的全球最小尺寸能量收集芯片，可大幅減少電池使用數(shù)量，增加傳感器節(jié)點的應用場景可能，讓無電池綠色環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)的夢想照進現(xiàn)實。

電池更換成無線傳感網(wǎng)應用拓展“攔路虎”
“到2020年全球有500億部的設備/器件會被連接到網(wǎng)絡，其中將有超過50億是無線連接的，占到10%-20%連，這意味著至少有50億的無線傳感器需要供電。每年更換巨量的電池將造成極大的浪費，環(huán)境污染、高額人工維護費用勢必嚴重制約無線傳感網(wǎng)發(fā)展。供電問題無疑成為無線傳感網(wǎng)將面臨的巨大挑戰(zhàn)。”李冬冬闡述道。

無線傳感網(wǎng)自20世紀90年代末提出研究以來，由于其巨大應用價值已經(jīng)引起了各國軍事部門、工業(yè)界和學術界的極大關注。例如，DAIRYMASTER是一家歐洲奶酪業(yè)設備廠家，開發(fā)了一套自動發(fā)情檢測系統(tǒng)Moo-Monitor，可以對母牛進行24小時監(jiān)測，一旦牛出現(xiàn)發(fā)情狀況，Moo-Monitor會將信息告訴農(nóng)場主，準確率可以達到88.6%。如果這個系統(tǒng)在美國得到普及，可以提高3億美金的奶酪產(chǎn)量。

不過，為成千上萬頭奶牛更換監(jiān)測設備的電池卻無疑是一場噩夢！使無線傳感網(wǎng)不間斷工作成為當下這類系統(tǒng)面臨的巨大挑戰(zhàn)。在無線傳感網(wǎng)絡的應用過程中，無線傳感節(jié)點的電池能量是眾多制約條件中最為重要也是最為致命的關鍵因素。

利用能量收集技術使無線傳感節(jié)點從環(huán)境中收集能量，具有能量補充的能力，從而使無線傳感節(jié)點避免能量單向遞減過程，并進一步利用能量管理與能量轉(zhuǎn)移技術達到無線節(jié)點的永久壽命與無線傳感網(wǎng)絡無線使用的目的。那么，其工作原理是怎樣的呢？無線傳感節(jié)點通過溫度、濕度、亮度、壓力等傳感器感應環(huán)境狀態(tài)，在微計算機進行數(shù)據(jù)處理后，通過無線向云網(wǎng)絡發(fā)送數(shù)據(jù)，完成進一步的能量收集。

目前無線傳感網(wǎng)已成功運用到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、智能家居等領域，帶來不俗的經(jīng)濟效益，隨著能源收集技術的完善成熟，無線傳感網(wǎng)應用會更加廣闊。李冬冬展示了幾個采用 Cypress太陽能供電方案的無電池無線傳感節(jié)點應用場景案例：

例如，Misfit此前發(fā)布紫羅蘭版施華洛世奇Shine是世界上首款不需充電或更換電池的運動睡眠追蹤器，用戶可以把手環(huán)暴露在陽光、LED 燈光或鹵素燈下進行充電。它具備Shine的主要硬件功能，包括記步、睡眠質(zhì)量和卡路里消耗檢測等基本功能，防水深度可達50米。在外觀設計方面，紫羅蘭版施華洛世奇Shine的表盤水晶就是一個小型太陽能電池板，可以有效地收集、貯蓄太陽能并給設備供電。