無電池物聯網傳感之路

隨着全球連接的物聯網傳感器設備的持續顯着增長，處理傳感器電池使用成本和處置是一個令人生畏的前景。此外，電池生命周期的开始——生產和回收電池的成本和能源消耗——正在加劇這一挑战。

以可持續且經濟高效的方式部署物聯網傳感器端點是許多垂直市場組織的重要目標。尋找降低能源消耗和消除無线傳感器電池以提高效率的方法，將消除增加傳感器部署的障礙。

可操作數據和自動化：物聯網傳感的關鍵驅動因素

對許多終端用戶而言，降低能源消耗和提高效率的舉措至關重要。互聯物聯網傳感的使用是這些舉措的核心。一個例子是建築材料中的傳感器，用於檢測常見的建築問題，如黴菌、漏水和電氣熱點，以便在產生重大成本之前解決這些問題。傳感器的其他應用包括通過溫度和溼度監測以及佔用、遮陽和氣流來提高暖通空調性能和效率。

預計智能建築中用於提高效率的無线傳感將從高端商業轉向主流住宅安裝。智能家居應用包括家庭環境監控和安全。

庫存管理、資產跟蹤和生產线監控的自動化是物聯網傳感應用有望顯着增長的關鍵領域。電動汽車將減少非安全關鍵元件的线束，並开始使用長壽命無线傳感。

物聯網傳感的應用列表不斷增長，終端用戶希望從流程和基礎設施的可操作數據和自動化中獲益。

一個關鍵要素：物聯網傳感器的高效無线連接

從傳感器節點的角度來看，解決電池使用問題的關鍵是大幅提高無线連接的電源效率。依靠現有的WLAN協議（如Wi-Fi）是有利的，可以避免投資和能源支出，以添加新的專有基礎設施來支持連接設備的大量增加。隨着低功耗芯片組的推出，Wi-Fi的電源效率已經取得了進步，但在許多情況下，這項技術的效率不足以滿足傳感應用的需求。

物聯網傳感的下一步是超低功耗無线連接，可以顯着延長電池壽命，如在傳感器產品的整個生命周期內，並最終實現無電池操作。在利用Wi-Fi基礎設施的同時，實現這種類型的無线連接能效，爲終端用戶的可持續發展計劃和成本節約提供了一條可行的途徑。

Wi-Fi上的無源反向散射：無线電源效率的階梯式改進

無源反向散射是支持UHF RFID的基礎技術，但通過Wi-Fi實現，是一種顯着提高物聯網傳感能效的方法，同時還利用了現有的、無處不在的無线協議。作爲一種超低功率射頻(RF)通信技術，無源反向散射依賴於檢測環境射頻信號（在上述情況下爲Wi-Fi信號），從傳感器插入數據並將數據反射回Wi-Fi WLAN網絡中的Fi接收器。

無源反射的本質是允許極高的功率效率，因爲沒有高功率無线電將傳感器數據傳輸回Wi-Fi網絡。使用無源反向散射的傳感器標籤可以部署在Wi-Fi網絡中，大大減少電池更換的次數，並且在某些應用中，支持在傳感器標籤的使用壽命期間使用單個電池。用較小的電池替換大電池以減小外形尺寸是這種方法的另一個優勢。

無電池目標：超低功耗射頻通信支持環境電源的物聯網傳感

隨着各行各業开始採用物聯網傳感帶來的顯着效率提升，提高連接能效的需求將成爲主要驅動力。最終實現環境電源傳感，其中物聯網傳感器可以依靠收集的能源供電，如射頻、太陽能、振動，這是實現無電池運行的目標。實現這一目標的關鍵是爲物聯網連接提供超低功耗射頻通信技術。

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