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利用光伏能源驱动无电池物联网

发布日期:2022-08-07 01:00    点击次数:109

光伏能源可以帮助物联网实现无电池化,因此更具可持续性。根据最近的 IoT Analytics 报告,物联网 (IoT) 市场继续增长。即使在 2021 年面临芯片短缺和供应链挑战的情况下,IoT Analytics 预计今年全球连接的 IoT 设备数量仍将增长 9%,达到 123 亿个活动端点。此外,到 2025 年,物联网连接数可能会超过 270 亿。不可否认,物联网设备是未来,随之而来的是为这些设备供电的电池对环境的意外影响。

当今市场越来越多地见证了制造、消费电子、医疗保健、运输和酒店等行业,由于物联网设备而变得更加高效。随着更多用例进入市场,这些设备的数量预计将在未来几年内猛增。这些设备的好处不仅会被行业感受到,也会被那些利用智能家居和可穿戴医疗设备等有影响力的功能来改善日常生活的消费者所感受到。

虽然物联网设备的好处是不可否认的,但我们还必须考虑这些设备带来的挑战。目前, 被嫌弃的松子许多物联网设备都由电池供电,这是一种对环境极其有害且不可持续的电源。仅在美国,每年就有超过 30 亿电池被丢弃,我们必须问自己:我们如何才能在不损害环境的情况下为联网设备供电?幸运的是,答案很简单:能量收集。能量收集正在推动超低功耗解决方案的开发,这些解决方案可以延长连接设备的电池寿命,产品中心甚至可以使设备 100% 无电池。

使能量收集成熟

获取能量收集优势的第一步是创建以超低功耗运行的连接解决方案。必须将设备的连接设计为需要很少的能量。在这种情况下,少量收集的能量就足以为物联网设备供电并提高设备的效率。最低功耗无线电和按需唤醒是两种类型的连接技术,它们可以显着降低功耗,并且还可以让电池供电的设备需要更换电池的时间很少超过 10 年——并且在某些情况下可以永远持续下去。

最低功率无线电和按需唤醒的优势与从环境能源(射频 (RF)、热能、动能和光伏能)中收集的能量相结合,有助于使用这些电池为各种规模的物联网部署供电- 扩展甚至更换电池的替代品。

光伏发电

一种更流行的能量收集技术是通过捕获来自太阳或照明的光伏 (PV) 电力来实现的。将光伏电力的捕获视为集成到产品设计中并用于捕获光能的微型太阳能电池板或屏幕。各种尺寸和配置的光伏电池解决方案可以满足不同产品应用和设计配置的需求。例如,一个无电池的信标可以通过室内捕获的光供电,电池大小大约是两个邮票。

尽管光伏电池体积庞大,但它可以为医院、购物中心、体育场馆、娱乐场所、工厂、零售店和企业等大型互联物联网部署中的基于位置的传感器供电。通常,这些部署由一次性电池供电,需要大量的时间和金钱维护。能量收集解决方案使得在更大的部署中为传感器和集线器供电成为可能,其中的微型电池可持续使用一生,甚至根本没有电池。

利用收集的光伏能源的成本和维护优势也与使用日常互联产品的消费者相关。一个例子是连接的医疗设备,如连续血糖监测仪 (CGM)。借助低功耗连接解决方??案,患者不必担心他们的 CGM 电池电量不足或错过捕获和传达的关键健康信息。

利用光伏能源为物联网设备供电不仅是一种可以提高设备性能和日常生活的解决方案,而且从长远来看,会极大地有益于我们的环境。虽然这只是能量收集开发的一种解决方案,但它正在启动提供无电池和终身连接的物联网的探索——这一现实将使我们所有人受益。 

 





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