從環(huán)境來(lái)源為物聯(lián)網(wǎng)供電

　　物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 代表了一個(gè)高度互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)愿景，智能設(shè)備可以在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中交換數(shù)據(jù)，無(wú)需人工干預(yù)，這涉及到智能設(shè)備的環(huán)境的方方面面。 為這些設(shè)備供電就是一大挑戰(zhàn)，但其中一個(gè)好的方法就是能量收集解決方案。 使用已有的換能器和 IC，工程師可以設(shè)計(jì)出零能耗智能設(shè)備，來(lái)解決 IoT 所涉及的電能問(wèn)題。

　　IoT 將互聯(lián)網(wǎng)的邊界延伸到單個(gè)嵌入式設(shè)備，旨在增加機(jī)器的互動(dòng)性，這是常見(jiàn)的人類(lèi)用戶通過(guò)智能手機(jī)、平臺(tái)電腦和計(jì)算機(jī)相互連接的范式的擴(kuò)充。 與用戶系統(tǒng)不同，通過(guò) IoT 連接的嵌入式設(shè)備必須使用自足式電源來(lái)操作，不要想著有人來(lái)監(jiān)控電源，更換電池，或?qū)⒃O(shè)備插到電源插座中。

　　在許多情況下，IoT 設(shè)備預(yù)期工作數(shù)年以上，遠(yuǎn)超大多數(shù)電池技術(shù)所能供應(yīng)足夠電能的能力。 同時(shí)這些嵌入式設(shè)備的許多智能傳感器應(yīng)用需要相對(duì)少的元件（圖 1）來(lái)將傳感器數(shù)據(jù)無(wú)線發(fā)送到其它智能設(shè)備或上游的服務(wù)器。

　　圖 1：在概念上，IoT 中的典型無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)就是一個(gè)將 MCU 與傳感器和無(wú)線連接子系統(tǒng)組合起來(lái)的簡(jiǎn)單設(shè)備。 系統(tǒng)電源對(duì)于預(yù)期將以無(wú)人值守方式工作數(shù)年的 IoT 設(shè)備來(lái)說(shuō)可謂是挑戰(zhàn)巨大。（感謝 Texas Instruments 提供數(shù)據(jù)）。

　　隨著超低功耗元件和專(zhuān)用設(shè)備元件的出現(xiàn)，工程師們可以讓設(shè)備從環(huán)境來(lái)源提取足夠的能量來(lái)為系統(tǒng)供電（圖 2）。 這就是所謂的“零能耗”系統(tǒng)，能夠從環(huán)境獲取并儲(chǔ)存足夠的能量，無(wú)需傳統(tǒng)的電池，省去了麻煩的電池更換。