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物聯網的潛在應用每天都在擴大。由于基于網絡邊緣的超低功耗微控制器和機器學習的綜合推廣，物聯網應用的多樣性也在擴大。低功耗廣域網 (LPWAN) 傳感器可以在沒有任何電纜供電的情況下，定期從遠程位置傳輸數據。所有這些技術進步都消除了智能農業物聯網應用的障礙，從而遠離電力線，沒有Wi-Fi 在連接的田地中部署電池供電的土壤濕度和 pH 傳感器變得更容易，成本更低。

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無線物聯網

配置電池供電的物聯網設備在智能城市和智能農業應用中正在迅速普及。當然，這只是許多物聯網應用中的兩個典型例子。然而，電池容量決定了設備能運行多久，并完全取決于設備的功耗特性。更換電池的成本高于電池成本，尤其是在偏遠地區。因此，電池壽命小于六個月通常是不可行的。

盡可能長時間保持傳感器的微控制器和無線收發器在深度睡眠模式下可以延長電池壽命。此外，一些特定類型的物聯網傳感器的空間比可能相對較低。例如，土壤深處的濕度讀數不太可能 30 分鐘內變化太大，每半小時讀取一次數據也會產生合理的指示。每個周期，設備的微控制器都會喚醒，讀取濕度傳感器數據，并將數據打包傳輸。然后需要啟動收發器 LPWAN 鏈接，并發送完整的數據包。收發器和微控制器可以在確認收到后返回睡眠模式。在鏈路建立Inphi代理在數據傳輸過程中，設備的峰值功耗將明顯高于幾個 μA 睡眠模式甚至可能在短時間內實現 100 mA。

認真考慮電源管理技術可以節省電池容量，但最終需要更換或充電。

能量收集技術

使用可充電電池是一個謹慎的選擇，但如何保持充電呢？長期以來，使用太陽能電池板可以為室外設備充電，但這并不是從周圍環境中獲得能量的唯一途徑。許多物聯網傳感器設備的低功耗特性意味著電池容量和浮充電（float charge）能量不是很大。電池容量也決定了其物理尺寸，因此保持較小容量也有其他好處。產生毫瓦和微瓦能量的新能量收集技術已被證明是一種可行的替代方案。

太陽能：太陽能已廣泛應用于許多戶外應用中，也為室內環境光收集提供了機會。在室內，收集的能量高度依賴于可用的光源、環境溫度和位置。因此，室內收集的能量比室外太陽能電池板更難預測，而且要少得多。

機械振動：許多研究論文報告了從機械運動中獲得的不同類型的能量。這種機械運動可能偶爾發生，如人們在橋上行走或定期發生，如電機外殼的自然振動。能量傳感器包括集成壓電元件，可將振動轉化為電能，以及線圈通過磁場時產生的電磁效應。另一種方法是使用基于電容感應的靜電方法。壓電和電磁方法似乎是最可行的。

風能和水力：這些方法使用動能從風或水流轉換為電能。在這兩種情況下，小型渦輪機都可以產生電能。尺寸是考慮這種能量收獲方法和風力渦輪機旋轉葉片的安全性的重要因素。然而，盡管有實際限制，但收集的能量對小型物聯網傳感器來說已經足夠了。

熱電技術：以這種方式產生的電能利用塞貝克效應（Seebeck effect）原理是利用兩個半導體材料絕緣板之間的溫差發電。多個熱電模塊可以組合在一起，以充分利用物聯網設備空間限制允許的溫差。溫差越大，產生的能量就越多；然而，根據具體應用程序的不同，可能會有一些實際困難

無線電頻率：利用電磁射頻收集能量是一個相對較新的概念。隨著無線數據和語音連接的擴展，以及越來越多的地面廣播電臺和電視臺的出現，在廣泛的無線電頻譜中收集能量似乎非常有吸引力。可收集的功率取決于位置、頻率和適當的信號，但專業的半導體供應商正在使用可用的信號 IC 從 ISM、Wi-Fi 對蜂窩頻率能量收集的研究正在取得一些令人滿意的成果。

收集我們周圍的能量

未來基于物聯網的應用將顯示出幾乎無限的發展機遇，提供可靠的電源仍然是當務之急。使用可充電電池為設備供電，并通過從環境能源中收集能量提供實用的解決方案。對于某些應用程序，電池可能會被超級電容器補充甚至取代，而結合電池的超級電容器可以滿足無線數據鏈路啟動和數據交換期間頻繁的峰值能量需求。一些半導體供應商擁有一系列高效的電源管理 DC/DC 轉換器 IC，這些 IC優化太陽能、壓電、熱電偶等能源的收集。