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自20世紀(jì)90年代以來，物聯(lián)網(wǎng)Taitien代理該新興技術(shù)在國內(nèi)外發(fā)展迅速，應(yīng)用廣泛。從智能揚(yáng)聲器到智能手機(jī)，從物流供應(yīng)鏈上的射頻識別標(biāo)簽到可穿戴的智能健身跟蹤器，物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模應(yīng)用完全改變了我們的生活方式。

芯片采購網(wǎng)專注于整合國內(nèi)外授權(quán)IC代理商現(xiàn)貨資源，芯片庫存實(shí)時(shí)查詢，行業(yè)價(jià)格合理，采購方便IC芯片，國內(nèi)專業(yè)芯片采購平臺。

特別是近年來，數(shù)字化發(fā)展已成為世界各國和地區(qū)的共識，物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備和傳感器的數(shù)量日益增加，極大地促進(jìn)了各行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。然而，在這樣一個(gè)良好的環(huán)境中，物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模并沒有迅速增長。

根據(jù)專業(yè)機(jī)構(gòu)IoTAnaIytics發(fā)布的物聯(lián)網(wǎng)跟蹤報(bào)告顯示：截至2021年，全球物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際連接數(shù)僅為117億，雖然逐年增長，但與2021年各大機(jī)構(gòu)預(yù)測的萬億市場目標(biāo)相去甚遠(yuǎn)。

物聯(lián)網(wǎng)預(yù)測至2021年物聯(lián)網(wǎng)預(yù)測及實(shí)際連接數(shù)

物聯(lián)網(wǎng)增長低于預(yù)期的原因有很多。然而，從目前整個(gè)行業(yè)的共同經(jīng)驗(yàn)來看，持續(xù)的成本投資、過多的傳感器和電池尺寸和壽命限制是阻礙物聯(lián)網(wǎng)快速增長的三個(gè)主要挑戰(zhàn)。

如果使用電池供電，優(yōu)點(diǎn)是安裝更方便，但由于電池壽命有限，企業(yè)還需要安排定期更換電池，以維持物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，在產(chǎn)品運(yùn)行的整個(gè)生命周期中，往往需要更換和維護(hù)三次以上的電池，若需要維護(hù)的傳感器數(shù)量較多或偏遠(yuǎn)，其綜合成本可能呈幾何級增長。

因此，在促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目實(shí)施的過程中，這需要早期投資 持續(xù)投資成本的特點(diǎn)使大多數(shù)企業(yè)在決策時(shí)更加謹(jǐn)慎。

物聯(lián)網(wǎng)挑戰(zhàn)2：維護(hù)困難

高投資成本往往與物聯(lián)網(wǎng)增長的第二個(gè)困難密切相關(guān)，即傳感器不確定的維護(hù)需求。無論是布線電源還是電池電源傳感器，人工維護(hù)基本上可以保證整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，但一旦傳感器部署數(shù)量達(dá)到100億甚至1000億，維護(hù)工作將面臨巨大的挑戰(zhàn)。

想象一下，依靠傳統(tǒng)的手動維護(hù)，為1萬臺電池供電的智能水表是可以完成的。當(dāng)這個(gè)數(shù)量上升到10萬、100萬的持續(xù)維護(hù)水平時(shí)，企業(yè)就會感到不舒服。如果這個(gè)數(shù)字達(dá)到數(shù)億或數(shù)十億呢？當(dāng)時(shí)，面對數(shù)量巨大、分散的維護(hù)需求，企業(yè)所需的人力物力成本將達(dá)到可怕的數(shù)字。其他需要大規(guī)模部署的傳感設(shè)備也將面臨同樣的問題。

除了維護(hù)非常困難外，實(shí)時(shí)性對于需要長期收集數(shù)據(jù)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備尤為關(guān)鍵。無電后更換電池前的空窗期不可避免地會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，數(shù)據(jù)收集的實(shí)時(shí)性無法保證。

如果現(xiàn)階段發(fā)生事故，只會造成更大的損失。其次，設(shè)備本身功耗的不一致導(dǎo)致設(shè)備更換電池的時(shí)間節(jié)點(diǎn)不同步。當(dāng)傳感器數(shù)量眾多時(shí)，這種意外事件將成為正常事件，對整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行有很大影響。

物聯(lián)網(wǎng)挑戰(zhàn)3：壽命限制

穩(wěn)定供電是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備持續(xù)運(yùn)行的必要條件。IoT節(jié)點(diǎn)主要采用布線供電和電池供電兩種方式。隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的多樣化，復(fù)雜高成本的布線供電方式逐漸顯得無能為力。

另一方面，電池供電以其簡單方便的形式贏得了業(yè)界的青睞。但這并非毫無價(jià)值。眾所周知，設(shè)備的電池壽命取決于功率需求的限制。功耗越低，電池壽命越長，功耗越高，電池壽命越短。延長物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備電池壽命的唯一方法是降低功耗或增加儲能模塊的尺寸。顯然，任何結(jié)果都偏離了當(dāng)前的需求。

續(xù)航時(shí)間更長意味著電池?cái)?shù)量更多

在構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的元件中，能量存儲模塊的尺寸尤為突出，主要是因?yàn)榇蠖鄶?shù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通常使用電池供電。如果減少模塊尺寸，電池?cái)?shù)量將同時(shí)減少，從而大大縮短設(shè)備的電池壽命。

如果您想長期保持設(shè)備的正常運(yùn)行，您必須定期更換電池。少量設(shè)備的早期部署幾乎不能得到支持，但當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的部署規(guī)模擴(kuò)大到100億時(shí)，這將給以后的維護(hù)帶來巨大的挑戰(zhàn)。

首先，為大量終端設(shè)備更換電池必然會帶來高昂的人力物力成本。其次，對于需要長期收集數(shù)據(jù)的設(shè)備，更換電池前的空窗期必然會導(dǎo)致數(shù)據(jù)缺失，設(shè)備本身功耗不一致，導(dǎo)致設(shè)備更換電池的時(shí)間節(jié)點(diǎn)不一致，這也是一個(gè)難以解決的問題；最后，大量廢棄電池將對環(huán)境產(chǎn)生巨大影響，這主要是因?yàn)殡姵刂惺褂昧烁鞣N污染物材料。

近年來，隨著便攜式技術(shù)的發(fā)展，人們對電池的依賴性急劇增加。根據(jù)中研普華出版的《2020-2025年中國鋰電池及其負(fù)極材料回收市場投資規(guī)劃研究報(bào)告》，全球廢棄鋰電池每年超過50萬噸，其中大部分來自小型電子產(chǎn)品。

預(yù)計(jì)到2030年，全球?qū)︿囯姵氐男枨髮⒃黾?0倍。這將直接導(dǎo)致原材料（如鋰、鋅、鈷和錳）儲備的快速下降。如果這一趨勢繼續(xù)下去，物聯(lián)網(wǎng)未來是否能繼續(xù)依賴電池供電將充滿巨大的不確定性。

集邦咨詢:2020-2025年全球鈷供需及預(yù)測

基于布線和電池供電的物聯(lián)網(wǎng)的成本和環(huán)境污染，促進(jìn)了行業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備替代供電方案的研究，并一致認(rèn)為新形式應(yīng)具有三個(gè)特點(diǎn)：更簡化、更低的成本和更好的電源管理。在各種設(shè)計(jì)理念中，以環(huán)境能源為發(fā)電介質(zhì)的能源收集被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)未來物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模部署的關(guān)鍵技術(shù)之一。

能量收集促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

在我們振動能、RF射頻能、TEG溫差能等。通過能量采集技術(shù)采集和轉(zhuǎn)化為電能，設(shè)備可以無限期運(yùn)行，避免接線和更換電池，不僅降低了整體運(yùn)行成本，而且避免了電池污染。

在能源采集技術(shù)的供電方案下，設(shè)備儲能模塊的電池將被超級電容器取代，為設(shè)備的小型設(shè)計(jì)提供了客觀條件，大大拓寬了物聯(lián)網(wǎng)終端的應(yīng)用領(lǐng)域。但目前用于能源收集的電源管理IC（PMIC）通常需要大量的外部硬件工程來確定如何調(diào)整能量收集和換能器的輸入IC保護(hù)等增加整體材料（BOM）成本和額外空間。

飛英思特作為一家領(lǐng)先的無源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)企業(yè)，基于自主研發(fā)的能源收集技術(shù)，推出了微能源管理模塊解決方案和微能源管理芯片解決方案。由于高度集成的設(shè)計(jì)，后續(xù)開發(fā)難度大大降低。工程師只需將能源管理模塊/芯片插入能源傳感器（如光伏電池），然后將后端電路連接到輸出，即可快速完成無源產(chǎn)品的原型設(shè)計(jì)。

能量采集技術(shù)原理

通過配備飛英思特的供電解決方案，將完全打破設(shè)備的供電問題和高持有成本。憑借其高效穩(wěn)定的微能收集和管理技術(shù)，產(chǎn)品可以在生命周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)永久電池壽命，無需布線或更換電池，綜合成本也將大大降低。

在應(yīng)用方面，飛英思特提供的兩種能量整體解決方案具有巨大的想象空間，幾乎可用于展覽行業(yè)的智能電子胸板、數(shù)字產(chǎn)品行業(yè)的智能手表、健身行業(yè)的可穿戴健身跟蹤器等物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的低功耗設(shè)備。

通過配備微能管理模塊/芯片，這種低功耗設(shè)備不僅可以大大提高設(shè)備的耐久性，還可以在滿足條件的前提下實(shí)現(xiàn)設(shè)備生命周期內(nèi)的永久耐久性。對于企業(yè)來說，打造這種開發(fā)成本較低、無需維護(hù)的設(shè)備，將顯著提升其核心市場競爭力。

從以上可以看出，供電問題可能是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中遇到的最大瓶頸之一。更廣泛的應(yīng)用需求迫使物聯(lián)網(wǎng)做出新的變化。開發(fā)人員必須考慮設(shè)備的整體尺寸和電池壽命，傳統(tǒng)的供電方式難以考慮。

如今，采用新的能源管理解決方案不僅可以解決這些問題，而且還可以降低開發(fā)成本。這種創(chuàng)新技術(shù)對整個(gè)行業(yè)具有重要意義。它不僅繼續(xù)了物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，而且提高了運(yùn)營效率，使可持續(xù)性成為現(xiàn)實(shí)。