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能量收集器在无线传感器网络领域扩大应用

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发表于 2015-8-25 21:06:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
关键词: 能量收集器 , 无线传感器网络 , 传感器 , 监测 , 上海羿歌
能量收集器在无线传感器网络领域扩大应用:由于每小时仅需发送几次传感器所获取的数据,频率较低,因此耗电量较少,仅需发电量较小的能量收集器即可满足其电力需求。

由于高效低功耗周边电路和发电部分取得的进步,能量收集已成为“可以使用”的技术。而且由于已经打好基础,因此相关应用也陆续出现。不仅仅是已开始采用该技术的照明等的开关,还可应用于更广泛的领域,尤其是在桥梁、车辆的状态监测、畜牧业、农业等领域的应用。

据上海羿歌所认识,其中被寄予厚望的是无线传感器网络领域。由于每小时仅需发送几次传感器所获取的数据,频率较低,因此耗电量较少,仅需发电量较小的能量收集器即可满足其电力需求。

虽然无线传感器网络的创意以前就已出现,但通过不使用电池实现无线化,其应用范围得到进一步扩大。比如,从美国麻省理工学院(MIT)独立出来的美国Voltree Power LLC公司接受美国农业部(United States Department of Agriculture)的委托,在美国加利福尼亚州的山林等处设置温度传感器,构建了传感器网络)。

注:电源发电部分采用了MIT开发的、充分利用树根与周围所产生的50~200mV左右电位差的技术。

其目的在于检测出森林火灾,尽量减少损失。将火灾所造成的损失、相关人员及物资等的费用与设置、运营无线传感器网络的成本进行比较,两者基本相衡,因而决定设置该网络。

除此之外,最近还有一个备受关注的应用,那就是“状态监测”。具体是指将传感器装设在大厦和桥梁等的建造物上,检测其状态的变化。同时还可通过数值变化的时期和量来判断建造物的寿命。还能够参考所获取的数据,进行维护及更换部件。

状态监测在马达及引擎等领域也有较高需求。比如在汽车上,为了驱动可检测各部件状况的传感器设备,需要用到大量线束。如果用可充分利用引擎及马达的热量及振动等能量的“无线”传感器来代替,便可大幅削减线束使用量。

此外,据上海羿歌所认识,在状态监测领域,还可用于管理人和动物的“生活记录器(Life Recorder)”。如果安装在家畜或野生动物身上,除了位置信息之外,还可获得体温及心率等的数据。而且如果能够利用动物的体温能源作为电源,便可无需更换电池。

实现任何人都可利用的环境

如果能量收集技术能够以无线传感器网络的普及为契机提高认知度,今后便有可能开辟出更多用途。对于开辟能量收集新用途的企业来说,能够简单地取得低功耗周边电路部件可以说是一个非常大的进步。

发电元件方面,目前已经出现许多产品,比如美国AdaptivEnergy LLC公司以及英国Perpetuum公司等生产的产品。另外,关于无线部分,模块化已取得进展,即使没有高频领域专业知识也可以使用。即将量产使用GainSpan公司无线收发IC的传感器网络模块的阿尔卑斯电器电气称,“已接到来自30多家公司的洽询”。



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