最近，無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)概念開(kāi)始熱起來(lái)了。
在國(guó)際上，一家名為Wiliot的初創(chuàng)公司宣布獲得了由軟銀愿景基金領(lǐng)投的2億美元C輪融資，這個(gè)公司最典型的產(chǎn)品就是一款藍(lán)牙傳感器標(biāo)簽，不用電池，采用周圍基于藍(lán)牙協(xié)議的無(wú)線電波供電。
在國(guó)內(nèi)，也有飛英思特等企業(yè)在嘗試在這個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行突破。這個(gè)新興的領(lǐng)域正在聚攏更多的目光。那么無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)是什么？它能應(yīng)用到哪些領(lǐng)域？
無(wú)需電池也能工作
簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)，無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)就是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備不需要接入電源或電池，就可以從環(huán)境中獲取能量的創(chuàng)新技術(shù)。
在我們的印象中，以智能傳感為代表的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備一般都要靠電池供電，由于電池容量有限，這就導(dǎo)致需要經(jīng)常更換電池以保證傳感器正常工作。
但在一些特殊情況下，如傳感器節(jié)點(diǎn)需要安裝在邊遠(yuǎn)地區(qū)或危險(xiǎn)地區(qū)，這些應(yīng)用場(chǎng)景都令傳感器節(jié)點(diǎn)電源更換極其困難；
另一方面，隨著市場(chǎng)需求的上升，傳感器的設(shè)計(jì)與制造成本也在上升，這也帶來(lái)了比較高的維護(hù)成本。
因此，許多企業(yè)都將目光聚焦到了一種更小且無(wú)需電池的傳感器上，也就是無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)。無(wú)源傳感器能夠做到系統(tǒng)非常簡(jiǎn)潔，因?yàn)椴恍枰姵睾湍芰吭?，所以其成本低、體積小，使傳感器的應(yīng)用面能夠極大地?cái)U(kuò)展。
業(yè)內(nèi)預(yù)測(cè)，無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)或能夠?qū)崿F(xiàn)千億級(jí)市場(chǎng)規(guī)模，與傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)形成金字塔型市場(chǎng)結(jié)構(gòu)。
無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的顯著特征是利用無(wú)源反向散射技術(shù)的傳感器通過(guò)內(nèi)部無(wú)線采集模塊，將周圍可利用的無(wú)線信號(hào)轉(zhuǎn)化為可供自身工作的能量，同時(shí)利用反向散射技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的信息傳遞。
其實(shí)，在過(guò)去十多年里，基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的反向散射技術(shù)在無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，即RFID（超高頻的射頻識(shí)別技），例如基于高頻的門(mén)禁，銀行卡等。
這也就解釋了為什么我們不需要給門(mén)禁和銀行卡裝電池，卻可以儲(chǔ)存信息、傳遞信息。當(dāng)標(biāo)簽靠近閱讀器后，接收閱讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，獲得能量。通過(guò)這點(diǎn)能量，標(biāo)簽發(fā)送信息，實(shí)現(xiàn)與閱讀器的通信。
然而，這種方式雖然簡(jiǎn)單快捷，可距離受限。
物聯(lián)網(wǎng)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)并且可以實(shí)現(xiàn)多種功能，這就要求物聯(lián)網(wǎng)必須具有更大的通信容量，更快的通信速率，更遠(yuǎn)的通信范圍以及更廣泛的裝備（小型化）。
也就是說(shuō)，無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)想要進(jìn)一步發(fā)展，就需要擴(kuò)展到基于Wi-Fi、藍(lán)牙、3G、4G甚至是5G通信技術(shù)的無(wú)源互聯(lián)。
設(shè)想正成為現(xiàn)實(shí)
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，終端芯片功耗降到了mW級(jí)甚至更低，加上能量轉(zhuǎn)化技術(shù)的不斷升級(jí)，無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)“進(jìn)一步發(fā)展”的設(shè)想正逐漸成為現(xiàn)實(shí)。
近期，2021世界物聯(lián)網(wǎng)博覽會(huì)在江蘇無(wú)錫召開(kāi)。“無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)”作為今年物聯(lián)網(wǎng)業(yè)界最熱門(mén)的領(lǐng)域之一，成為展會(huì)上的熱議話題。
據(jù)介紹，目前在實(shí)驗(yàn)室階段，最先進(jìn)的技術(shù)已實(shí)現(xiàn)在180米的范圍內(nèi)，收集特定頻段的5G射頻能量，采集到約6微瓦的電力。隨著5G的大規(guī)模推廣，無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)擁有了一個(gè)廣泛覆蓋的無(wú)線供電網(wǎng)，為小型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備持續(xù)供電。
華為在今年8月的5G-Advanced創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)峰會(huì)上提出5.5G無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)想，希望通過(guò)5G技術(shù)，完善無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。國(guó)內(nèi)專注無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)飛英思特、啟緯智芯和鋮月科技也推出了幾款以藍(lán)牙和NFC為主的產(chǎn)品。
今年10月，中國(guó)無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)飛英思特發(fā)布了國(guó)內(nèi)首款環(huán)境微能管理模組星云系列。該系列模組可適配各種能量來(lái)源，包括太陽(yáng)能、壓電、熱能和無(wú)線射頻。利用該模組收集的能量，工程師可采用低功耗技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)備能源的自我供給，徹底擺脫物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用大規(guī)模部署受限于電池和布線的窘境。
圍繞這些技術(shù)，無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)能夠應(yīng)用到哪些領(lǐng)域？
物流行業(yè)的集裝箱、快遞包裹等產(chǎn)品通過(guò)搭載郵票大小的微型無(wú)源傳感器，能夠?qū)⒅車沫h(huán)境上傳至終端，供管理人員判斷和優(yōu)化物流線路。
環(huán)保領(lǐng)域未來(lái)也可以利用該技術(shù)，在氣體、液體方面，通過(guò)無(wú)源傳感器來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以將傳感器布置在各種人工難以監(jiān)測(cè)的地點(diǎn)，解決行業(yè)難題。還可以通過(guò)無(wú)源傳感器來(lái)為老舊設(shè)備迭代升級(jí)，不需要改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)、不需要加裝額外的線纜。
據(jù)了解，隨著對(duì)行業(yè)邊界的不斷拓展，在物流、森林防火、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、能源監(jiān)測(cè)、智能家居等多個(gè)領(lǐng)域的頭部企業(yè)已經(jīng)注意到這個(gè)技術(shù)，隨著資金的注入，無(wú)源傳感器的發(fā)展將會(huì)突飛猛進(jìn)。
結(jié)語(yǔ)
可以說(shuō)，無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)的市場(chǎng)量級(jí)將會(huì)全面覆蓋低速物聯(lián)網(wǎng)，雖然技術(shù)上的落地還需要一定的時(shí)間，且仍有許多技術(shù)難題等待突破。但我們不妨保持信息，在未來(lái)，無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)向遠(yuǎn)距離、低功耗、小型化、跨協(xié)議通信的方向去發(fā)展，推進(jìn)萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代的到來(lái)。
