由于高效低功耗周邊電路和發電部分取得的進步,能量收集已成為“可以使用”的技術。而且由于已經打好基礎,因此相關應用也陸續出現。不僅僅是已開始采用該技術的照明等的開關,還可應用于更廣泛的領域,尤其是在橋梁、車輛的狀態監測、畜牧業、農業等領域的應用。
據上海羿歌所認識,其中被寄予厚望的是無線傳感器網絡領域。由于每小時僅需發送幾次傳感器所獲取的數據,頻率較低,因此耗電量較少,僅需發電量較小的能量收集器即可滿足其電力需求。
雖然無線傳感器網絡的創意以前就已出現,但通過不使用電池實現無線化,其應用范圍得到進一步擴大。比如,從美國麻省理工學院(MIT)獨立出來的美國Voltree Power LLC公司接受美國農業部(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,構建了傳感器網絡)。
注:電源發電部分采用了MIT開發的、充分利用樹根與周圍所產生的50~200mV左右電位差的技術。
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、相關人員及物資等的費用與設置、運營無線傳感器網絡的成本進行比較,兩者基本相衡,因而決定設置該網絡。
除此之外,最近還有一個備受關注的應用,那就是“狀態監測”。具體是指將傳感器裝設在大廈和橋梁等的建造物上,檢測其狀態的變化。同時還可通過數值變化的時期和量來判斷建造物的壽命。還能夠參考所獲取的數據,進行維護及更換部件。
狀態監測在馬達及引擎等領域也有較高需求。比如在汽車上,為了驅動可檢測各部件狀況的傳感器設備,需要用到大量線束。如果用可充分利用引擎及馬達的熱量及振動等能量的“無線”傳感器來代替,便可大幅削減線束使用量。
此外,據上海羿歌所認識,在狀態監測領域,還可用于管理人和動物的“生活記錄器(Life Recorder)”。如果安裝在家畜或野生動物身上,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物的體溫能源作為電源,便可無需更換電池。
實現任何人都可利用的環境
如果能量收集技術能夠以無線傳感器網絡的普及為契機提高認知度,今后便有可能開辟出更多用途。對于開辟能量收集新用途的企業來說,能夠簡單地取得低功耗周邊電路部件可以說是一個非常大的進步。
發電元件方面,目前已經出現許多產品,比如美國AdaptivEnergy LLC公司以及英國Perpetuum公司等生產的產品。另外,關于無線部分,模塊化已取得進展,即使沒有高頻領域專業知識也可以使用。即將量產使用GainSpan公司無線收發IC的傳感器網絡模塊的阿爾卑斯電器電氣稱,“已接到來自30多家公司的洽詢”。