无源物联网概述
作者 | 挚物产业研究院2023-01-13

无源物联网发展的愿景

物联网作为构建万物智联未来社会的底层技术之一,通过对物理世界的感知、连接和智能管理,促进运转效率提升、生产成本降低和资源能耗节约。未来千亿级万物智联必将建立在低碳供能和设备低功耗运转等基础上。

无源物联网主要以收集环境中的微能量,并结合设备功耗降低,来维持设备的正常运转,是物联网中以节能减碳和低功耗为主要发展方向的技术。无源物联网将致力于成为千亿级万物智联的主要技术方案,其技术及应用发展的进程,或将决定万物智联目标的实现程度和速度。

无源物联网的定义

“源”,即电源、能量源。“无源”,即不接外部电源、不带电池。因此,“无源物联网”是指接入网络的终端节点设备,在不带电源线和无内置电池的情况下,实现数据的采集、传输和分布式计算等功能。不带电源线、无内置电池,并非终端节点设备无需能量,而是换了一种获取能量的方式,变为主要从环境中获取微能量支持自身正常运转。同时,“无源化”的对象并非网络,而是终端节点设备,亦即,网络侧的功能方式未发生根本性变化。

无源物联网是终端设备连接向自供能、低功耗方向发展的一项重要技术方案,随着无源物联网技术的突破和应用规模的扩大,无源物联网甚至有望推动新一轮能源革命。

无源物联网的特点和优势

无源物联网通过技术创新,减少对人工能源的依赖,转为从自然中获取能量,开创出一种在自供能、低功耗工作基础上的能源自给自足的物联网新运转模式。

微能自供

微能量在环境中普遍存在,但未被有效采集和利用。无源物联网终端节点设备通过采集环境中普遍存在的微能量支持自身运转,相对有源物联网具有更高的经济效益优势,以及低碳绿色的社会效益优势。

极致能效

实现“无源”目标,需要克服许多技术难点,其核心为“通过任何来源所获得的能量必须超过设备运行本身所需的功耗”。因此,如何尽量降低设备能耗,利用节点当前的能量来完成尽可能多的数据感知、传输、计算任务,是无源物联网解决方案的主要努力方向之一。

绿色环保

无源物联网能从制造和消费两个层面有效控制高能耗和高污染。一方面,无需电源供电,可以节约大量电池和电能,降低电池成本投入和能耗;另一方面,将有效避免因大量电池废弃造成的环境污染。

广泛适用

无源物联网的终端节点设备无需携带电池或连接电源,从环境采集能量的特性可以满足大量小体积和极端作业场景的要求,从而有着更广泛的适用空间。例如,RFID技术作为目前应用最广的无源物联网技术,其产品出货量已达到每年数百亿的级别,在零售、医疗、物流、制造等行业广泛使用。

 


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2023-01-13