基于微能量采集技術的無源物聯網研究與應用

韓昕鈺

關鍵詞：無源物聯網；微能量采集技術；AEM10941；LE5010

在現代社會，智能化已經成為一種趨勢，無線智能物聯網已在各行業部署，其連接規模高速增長。在過去的3 年中，2020 年物聯網連接數達到113 億，直至2022 年增加到160 億，預計在2025 年連接數將突破270 億。然而，無線物聯網生態為用戶提供了極大便利的同時，大規模場景部署仍然受到環境、成本、節能環保等因素限制，傳統供電方式已無法滿足需求。

1 無線物聯網背景

1.1 物聯網通訊背景

自2010 至今，無線物聯網核心研究除了提高更高效的通訊方式，擴大更廣泛的部署領域外，降低終端節點的功耗也成為重要的一環，各通信組織、機構也為此陸續創新科技并提出相關標準。全球通訊標準化組織（3GPP） 提出了LTE CAT 1、LTE CATM、NB-IoT 標準，引入RedCap（ 縮減能力終端） 成功降低了接入5G 網絡的物聯網終端功耗。LoRa 聯盟在LoRaWAN 協議中規定ClassA/B/C 三類終端設備類型支持所有低功耗設備進行快速場景部署。Wi-Fi、藍牙協會也推出低功耗技術來支持物聯網發展，滿足設備之間“一對一”、“一對多”和“多對多”的相互通訊。

1.2 物聯網市場痛點

目前，眾多無線通訊設備的終端節點依舊通過電池或電源線供給能量（ 電能），而這類供能方式在不同場景部署下暴露出的弊端制約了物聯網向著更廣闊的領域發展。

1.2.1 “雙碳政策”的要求

雙碳政策，是碳達峰與碳中和的簡稱，國家希望在2030 年實現碳達峰，隨后在2060 年實現碳中和。可是，假設一個物理網設備需配備兩塊供能電池使用，那么百億級的設備將消耗兩倍百億級的電池。……