能量采集裝置終找到“用武之地”

　　能量采集（energy harvesting）技術(shù)的發(fā)展至少已有20年的歷史，適合應(yīng)用在建筑物監(jiān)控、量測工具，以及安裝在不容易拆卸之處、專門監(jiān)測建筑物結(jié)構(gòu)狀態(tài)等方面的所謂“永久性裝置（perpetual devices）”。由于應(yīng)用廣泛，該技術(shù)也逐漸受到產(chǎn)業(yè)界的重視。

　　那些永久性裝置的關(guān)鍵特性，就是他們能無限期執(zhí)行任務(wù)，而且使用者不用擔心換電池的問題。在美國加州嵌入式系統(tǒng)會議（Embedded Systems Conference）期間的一場能量采集技術(shù)座談會上，與會者針對二十年來該技術(shù)的發(fā)展歷程分享了不少意見；多數(shù)人都認為，無線與低功耗電子組件的發(fā)展，以及傳感器、MEMS等組件的演進，是對今日能量采集技術(shù)造成基礎(chǔ)性變革的因素。

　　德州儀器（TI）的工程經(jīng)理Dave Freeman表示，低功耗電子組件與無線技術(shù)的發(fā)展，讓能量采集技術(shù)打開在許多應(yīng)用領(lǐng)域的“能見度”。伊利諾大學(xué)（University of Illinois）副教授Patrick Chapman也同意，由于無線通訊組件的功耗越來越低，是讓小型能量采集裝置終于找到“用武之地”的主要因素。

　　自動化解決方案供貨商EnOcean的應(yīng)用工程師Eugene You補充指出，無線組件的成本越來越低、讓永久性裝置的應(yīng)用越來越廣泛，這也是量采集技術(shù)日益蓬勃發(fā)展的原因。電池制造商Cymbet的行銷副總裁Steve Grady還表示，使用能量采集裝置也會需要電力儲存設(shè)備，例如該公司正在開發(fā)的一種長壽命薄膜電池。

　　但無論是哪一種新技術(shù)，都需要有大量需求來推波助欄，才能降低技術(shù)的成本，并使該技術(shù)成為廣泛應(yīng)用的主流；而能量采集技術(shù)的“殺手級應(yīng)用”為何？

　　MEMS技術(shù)專家Perpetuum的業(yè)務(wù)開發(fā)總監(jiān)Keith Abate認為，答案是無線應(yīng)用；TI的Freeman則指出，許多不同應(yīng)用的“無線感測網(wǎng)絡(luò)”將會推動能量采集技術(shù)的普及。而Cymbet的Grady將智能建筑（smart buildings）與智能監(jiān)測（intelligent monitoring）方案視為能量采集技術(shù)的殺手級應(yīng)用：“我認為各種經(jīng)濟振興方案將有助于增加能量采集技術(shù)的應(yīng)用?！?/p>

　　伊利諾大學(xué)的Chapman透露，最近的技術(shù)新進展讓MEMS傳感器未來可能變成具備能量采集技術(shù)的組件；而他認為，可能需要植入人體的醫(yī)療傳感器應(yīng)用會是上述這類能量采集組件的殺手級應(yīng)用。而能量采集技術(shù)應(yīng)用的“圣杯”，也就是該技術(shù)與無線組件或傳感器的結(jié)合。

　　透過能量采集裝置的協(xié)助，一套系統(tǒng)能收集/處理信息、或是傳送并分析其內(nèi)容；而這類信息的共通性也是一個需要關(guān)注的議題。對此Cymbet的Grady則認為，在該領(lǐng)域使用網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議（IP）是合適的，如此一來，收集自不同無線感測網(wǎng)絡(luò)的資料就能整合在一起。

　　不過使用IP的問題在于，這對無線組件的耗電量太大，此外如果使用IP，就需要為成千上萬個傳感器都指定一個IP地址。而針對各種無線感測網(wǎng)絡(luò)開發(fā)標準通訊協(xié)議的工作，目前還僅在起步階段。

　　Grady表示，無線感測網(wǎng)絡(luò)可使用的技術(shù)，包括Wi-Fi、藍牙（Bluetooth）、ZigBee等等；但若缺乏共通性，恐怕難以形成真正的能量采集殺手級應(yīng)用。