由于高效低功耗周邊電路和發(fā)電部分取得的進(jìn)步,能量收集已成為“可以使用”的技術(shù)。而且由于已經(jīng)打好基礎,因此相關(guān)應用也陸續出現。不僅僅是已開(kāi)始采用該技術(shù)的照明等的開(kāi)關(guān),還可應用于更廣泛的領(lǐng)域,尤其是在橋梁、車(chē)輛的狀態(tài)監測、畜牧業(yè)、農業(yè)等領(lǐng)域的應用。
據上海羿歌所認識,其中被寄予厚望的是無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )領(lǐng)域。由于每小時(shí)僅需發(fā)送幾次傳感器所獲取的數據,頻率較低,因此耗電量較少,僅需發(fā)電量較小的能量收集器即可滿(mǎn)足其電力需求。
雖然無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的創(chuàng )意以前就已出現,但通過(guò)不使用電池實(shí)現無(wú)線(xiàn)化,其應用范圍得到進(jìn)一步擴大。比如,從美國麻省理工學(xué)院(MIT)獨立出來(lái)的美國Voltree Power LLC公司接受美國農業(yè)部(United States Department of Agriculture)的委托,在美國加利福尼亞州的山林等處設置溫度傳感器,構建了傳感器網(wǎng)絡(luò ))。
注:電源發(fā)電部分采用了MIT開(kāi)發(fā)的、充分利用樹(shù)根與周?chē)a(chǎn)生的50~200mV左右電位差的技術(shù)。
其目的在于檢測出森林火災,盡量減少損失。將火災所造成的損失、相關(guān)人員及物資等的費用與設置、運營(yíng)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的成本進(jìn)行比較,兩者基本相衡,因而決定設置該網(wǎng)絡(luò )。
除此之外,最近還有一個(gè)備受關(guān)注的應用,那就是“狀態(tài)監測”。具體是指將傳感器裝設在大廈和橋梁等的建造物上,檢測其狀態(tài)的變化。同時(shí)還可通過(guò)數值變化的時(shí)期和量來(lái)判斷建造物的壽命。還能夠參考所獲取的數據,進(jìn)行維護及更換部件。
狀態(tài)監測在馬達及引擎等領(lǐng)域也有較高需求。比如在汽車(chē)上,為了驅動(dòng)可檢測各部件狀況的傳感器設備,需要用到大量線(xiàn)束。如果用可充分利用引擎及馬達的熱量及振動(dòng)等能量的“無(wú)線(xiàn)”傳感器來(lái)代替,便可大幅削減線(xiàn)束使用量。
此外,據上海羿歌所認識,在狀態(tài)監測領(lǐng)域,還可用于管理人和動(dòng)物的“生活記錄器(Life Recorder)”。如果安裝在家畜或野生動(dòng)物身上,除了位置信息之外,還可獲得體溫及心率等的數據。而且如果能夠利用動(dòng)物的體溫能源作為電源,便可無(wú)需更換電池。
實(shí)現任何人都可利用的環(huán)境
如果能量收集技術(shù)能夠以無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的普及為契機提高認知度,今后便有可能開(kāi)辟出更多用途。對于開(kāi)辟能量收集新用途的企業(yè)來(lái)說(shuō),能夠簡(jiǎn)單地取得低功耗周邊電路部件可以說(shuō)是一個(gè)非常大的進(jìn)步。
發(fā)電元件方面,目前已經(jīng)出現許多產(chǎn)品,比如美國AdaptivEnergy LLC公司以及英國Perpetuum公司等生產(chǎn)的產(chǎn)品。另外,關(guān)于無(wú)線(xiàn)部分,模塊化已取得進(jìn)展,即使沒(méi)有高頻領(lǐng)域專(zhuān)業(yè)知識也可以使用。即將量產(chǎn)使用GainSpan公司無(wú)線(xiàn)收發(fā)IC的傳感器網(wǎng)絡(luò )模塊的阿爾卑斯電器電氣稱(chēng),“已接到來(lái)自30多家公司的洽詢(xún)”。