采用能量收集技术为物联网提供动力

采用能量收集技术为物联网提供动力

本文着眼于收集环境能源以为物联网提供动力传感器节点的不同方式。它着眼于从振动到热能的不同技术，以及将能量提供给传感器和无线节点以将数据链接回互联网的方式，以及可帮助开发此类系统的评估套件，如EnOcean，Advanced Linear等公司设备，Cymbet和CUI。

Power是物联网的重要商品。更低的功耗意味着更小的尺寸，因此传感器节点和网关可以放置在更方便的位置，更小的电池成本更低，冷却更少。

拥有数百万个传感器节点，更换电池的时间和成本是巨大的，任何功率降低都会带来延长更换周期的好处。这是推出连接在一起创建物联网的无线传感器节点的关键限制之一。能量收集技术可以通过补充可充电存储设备甚至延长电池更换之间的时间将它们全部消除，只是用它们来平滑电子设备的供电。

几个领域的发展推动了能源采集的进程。传感器，微控制器和无线收发器的功耗在过去几年中急剧下降，因为更高效的硅技术已经可用，更高效的无线协议，如具有更低占空比的超低功耗ZigBee已经得到更广泛的应用。同时，某些能源采集技术（如太阳能电池）的效率大大提高，成本降低，使其可用于物联网等大批量应用。能量收集越来越多地渗透到这些应用中的关键因素是使用新一代功率控制器，例如Advanced Linear Devices的EH4205升压低压增压器模块，它可以处理来自能源的低电流并且管理波动以为电子设备提供可靠的功率流。

图1：Advanced Linear Devices的EH300评估套件使用新一代电源管理芯片来平滑电源能量收集来源的波动。

从环境中获取能量有许多不同的方法，有些方法在某些环境中更合适，例如工业厂房而不是家庭。这导致了对能量收集技术，微控制器和无线链路以及能量转换器的一系列权衡。能量收集的优势在传感器节点处最为明显，因为它允许节点放置的灵活性并最小化维护操作。这些可单独寻址的节点通常反馈到无线网关，该网关整合所需的数据，性能和本地操