物聯(lián)網(wǎng)無線自供電技術(shù)是如何實(shí)現(xiàn)的

物聯(lián)網(wǎng)的形成，需要一個(gè)個(gè)節(jié)點(diǎn)連接起來，從而組成一張物物相連的網(wǎng)絡(luò)，而智能產(chǎn)品，則是物聯(lián)網(wǎng)的連接點(diǎn)。智能產(chǎn)品之所以能感知、接收到周邊信息實(shí)現(xiàn)智能化，正是因?yàn)橛小把劬Α?、“耳朵”和“鼻子”等無線傳感器。隨著物聯(lián)網(wǎng)爆發(fā)與不斷推進(jìn)下，傳統(tǒng)傳感器諸多制約因素越來越突出，尤其是供電方式的問題。因此, 能夠自供電的無源傳感器具有廣泛的應(yīng)用前景, 也是目前國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。

幾種常見的無源技術(shù)：

1、光伏發(fā)電技術(shù)，工作原理，光伏發(fā)電是將太陽能直接轉(zhuǎn)變成電能的一種發(fā)電方式。太陽光照在半導(dǎo)體P-N結(jié)上，形成新的空穴-電子對，在P-N結(jié)內(nèi)建電場的作用下，空穴由N區(qū)流向P區(qū)，電子由P區(qū)流向N區(qū)，接通電路后就形成電流。

優(yōu)勢：光伏發(fā)電技術(shù)較為成熟，采用可再生、清潔型能源，在戶外傳感器或通訊設(shè)備中用途最廣。

劣勢：受陽光照射影響，無光時(shí)不發(fā)電，需要和超級電容或蓄電池配合使用。太陽能電池供電的傾斜傳感器、位移傳感器，圖像監(jiān)測裝置，通訊終端等。

2、電磁能量收集技術(shù)，工作原理：電磁能量收集技術(shù)利用“動電生磁，動磁生電”的電磁感應(yīng)原理，將導(dǎo)線上變化的交流電流，通過電磁耦合的方式在二次線圈上產(chǎn)生電壓和電流，實(shí)現(xiàn)取電功率的傳送，達(dá)到自導(dǎo)線上取電的目的。

優(yōu)勢：采用合適材料時(shí)，取電穩(wěn)定，不受環(huán)境和大電流影響，壽命長。

劣勢：有最小取電電流限制，需要形成閉合回路。電流、溫度、濕度傳感器，高壓導(dǎo)線振動、張力傳感器、圖像監(jiān)測裝置等。

3、RFID射頻能量收集技術(shù)，工作原理：閱讀器發(fā)射一特定頻率的無線電波能量，用以驅(qū)動應(yīng)答器電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出。

優(yōu)勢：無需閉合回路。

劣勢：需要天線提供能量，受環(huán)境與距離影響，穩(wěn)定性稍差。應(yīng)用：溫度、壓力、濕度傳感器等。

4、電場能量收集技術(shù)，工作原理：通過高壓帶電體和PCB銅箔間的電容效應(yīng)產(chǎn)生的空間位移電流對電容器進(jìn)行脈沖儲能來獲取感應(yīng)電壓。

優(yōu)勢：無需閉合回路。

劣勢：僅適用于有電場分布的場景。

應(yīng)用：電纜頭測溫傳感器等。