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自20世紀90年代以來，物聯網Taitien代理該新興技術在國內外發展迅速，應用廣泛。從智能揚聲器到智能手機，從物流供應鏈上的射頻識別標簽到可穿戴的智能健身跟蹤器，物聯網的大規模應用完全改變了我們的生活方式。

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特別是近年來，數字化發展已成為世界各國和地區的共識，物聯網終端設備和傳感器的數量日益增加，極大地促進了各行業的數字化轉型。然而，在這樣一個良好的環境中，物聯網的規模并沒有迅速增長。

根據專業機構IoTAnaIytics發布的物聯網跟蹤報告顯示：截至2021年，全球物聯網實際連接數僅為117億，雖然逐年增長，但與2021年各大機構預測的萬億市場目標相去甚遠。

物聯網預測至2021年物聯網預測及實際連接數

物聯網增長低于預期的原因有很多。然而，從目前整個行業的共同經驗來看，持續的成本投資、過多的傳感器和電池尺寸和壽命限制是阻礙物聯網快速增長的三個主要挑戰。

如果使用電池供電，優點是安裝更方便，但由于電池壽命有限，企業還需要安排定期更換電池，以維持物聯網設備網絡的正常運行，在產品運行的整個生命周期中，往往需要更換和維護三次以上的電池，若需要維護的傳感器數量較多或偏遠，其綜合成本可能呈幾何級增長。

因此，在促進物聯網項目實施的過程中，這需要早期投資 持續投資成本的特點使大多數企業在決策時更加謹慎。

物聯網挑戰2：維護困難

高投資成本往往與物聯網增長的第二個困難密切相關，即傳感器不確定的維護需求。無論是布線電源還是電池電源傳感器，人工維護基本上可以保證整個物聯網網絡的正常運行，但一旦傳感器部署數量達到100億甚至1000億，維護工作將面臨巨大的挑戰。

想象一下，依靠傳統的手動維護，為1萬臺電池供電的智能水表是可以完成的。當這個數量上升到10萬、100萬的持續維護水平時，企業就會感到不舒服。如果這個數字達到數億或數十億呢？當時，面對數量巨大、分散的維護需求，企業所需的人力物力成本將達到可怕的數字。其他需要大規模部署的傳感設備也將面臨同樣的問題。

除了維護非常困難外，實時性對于需要長期收集數據的物聯網設備尤為關鍵。無電后更換電池前的空窗期不可避免地會導致數據丟失，數據收集的實時性無法保證。

如果現階段發生事故，只會造成更大的損失。其次，設備本身功耗的不一致導致設備更換電池的時間節點不同步。當傳感器數量眾多時，這種意外事件將成為正常事件，對整個物聯網網絡的正常運行有很大影響。

物聯網挑戰3：壽命限制

穩定供電是物聯網設備持續運行的必要條件。IoT節點主要采用布線供電和電池供電兩種方式。隨著物聯網應用場景的多樣化，復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界的青睞。但這并非毫無價值。眾所周知，設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。延長物聯網設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，任何結果都偏離了當前的需求。

續航時間更長意味著電池數量更多

在構成物聯網設備的元件中，能量存儲模塊的尺寸尤為突出，主要是因為大多數物聯網設備通常使用電池供電。如果減少模塊尺寸，電池數量將同時減少，從而大大縮短設備的電池壽命。

如果您想長期保持設備的正常運行，您必須定期更換電池。少量設備的早期部署幾乎不能得到支持，但當物聯網設備的部署規模擴大到100億時，這將給以后的維護帶來巨大的挑戰。

首先，為大量終端設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據的設備，更換電池前的空窗期必然會導致數據缺失，設備本身功耗不一致，導致設備更換電池的時間節點不一致，這也是一個難以解決的問題；最后，大量廢棄電池將對環境產生巨大影響，這主要是因為電池中使用了各種污染物材料。

近年來，隨著便攜式技術的發展，人們對電池的依賴性急劇增加。根據中研普華出版的《2020-2025年中國鋰電池及其負極材料回收市場投資規劃研究報告》，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品。

預計到2030年，全球對鋰電池的需求將增加10倍。這將直接導致原材料（如鋰、鋅、鈷和錳）儲備的快速下降。如果這一趨勢繼續下去，物聯網未來是否能繼續依賴電池供電將充滿巨大的不確定性。

集邦咨詢:2020-2025年全球鈷供需及預測

基于布線和電池供電的物聯網的成本和環境污染，促進了行業對物聯網設備替代供電方案的研究，并一致認為新形式應具有三個特點：更簡化、更低的成本和更好的電源管理。在各種設計理念中，以環境能源為發電介質的能源收集被認為是實現未來物聯網大規模部署的關鍵技術之一。

能量收集促進產業發展

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

在能源采集技術的供電方案下，設備儲能模塊的電池將被超級電容器取代，為設備的小型設計提供了客觀條件，大大拓寬了物聯網終端的應用領域。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整能量收集和換能器的輸入IC保護等增加整體材料（BOM）成本和額外空間。

飛英思特作為一家領先的無源物聯網技術企業，基于自主研發的能源收集技術，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。由于高度集成的設計，后續開發難度大大降低。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品的原型設計。

能量采集技術原理

通過配備飛英思特的供電解決方案，將完全打破設備的供電問題和高持有成本。憑借其高效穩定的微能收集和管理技術，產品可以在生命周期內實現永久電池壽命，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的智能電子胸板、數字產品行業的智能手表、健身行業的可穿戴健身跟蹤器等物聯網行業的低功耗設備。

通過配備微能管理模塊/芯片，這種低功耗設備不僅可以大大提高設備的耐久性，還可以在滿足條件的前提下實現設備生命周期內的永久耐久性。對于企業來說，打造這種開發成本較低、無需維護的設備，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網發展中遇到的最大瓶頸之一。更廣泛的應用需求迫使物聯網做出新的變化。開發人員必須考慮設備的整體尺寸和電池壽命，傳統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成本。這種創新技術對整個行業具有重要意義。它不僅繼續了物聯網的快速發展，而且提高了運營效率，使可持續性成為現實。