在过去的十年里，RICOH代理物联网传感器设备以其更智能、更方便、更广泛的连接引起了业界和大众媒体的关注，在提高农作物产量、道路交通畅通、工厂生产效率等方面发挥了积极作用。可以说，几乎所有行业都在使用物联网传感器和智能设备来改变企业的运营模式。鉴于物联网的各种优势，MachinaResearch预计2025年全球物联网设备(包括蜂窝和非蜂窝)数量将达到252亿。

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物联网的大规模应用无疑是鼓舞人心的，但随着全球数字化进程的加快，一个共同的痛点出现在人们面前：物联网传感器设备的电池寿命有限，大量的电池不仅带来了高维护成本，而且给环境保护带来了更大的负担。

环境能源采集技术

各种因素驱使物联网开发一种新的供电方式，它们可以从自然环境中获得能量，而不是依赖电池或其他类型的电力。该技术统称为能量采集技术。其原理主要是收集光能、温差、振动和射频（RF）等待能量，并将其转化为电能。这样产生的电能可以储存在电容器或充电电池中，以维持电子系统的正常运行。

环境中的能量形式不仅多种多样，而且提供了稳定的收集来源，但困难在于这些能量强度相对较弱和分散。因此，不同的能量收集方法是不同的。以下是上述主流能量收集原理和设计理念的简要介绍。

光能采集

光能是最常见、应用最广泛的能量之一。其原理主要是利用半导体材料的光电效应将光能直接转化为电能。早期的太阳能便携式计算器采用这种电源形式。

一般来说，晴天的室外照明强度为3万~1.3万lux，室内日光强度仅为1000lux，在光照如此之低的室内照明环境能量收集和利用是一个巨大的挑战。目前，国外企业在光能采集领域的最低光照度为100lux飞英思特开发的环境能量电池采集技术可在低至50之间lux在低照度环境下取能，能源管理效率高达98%。可提供比竞争对手更多的能源储备和更精细的能源消耗应用，实现设备寿命内低功耗物联网终端的永久耐久性，可广泛应用于农业监测、智能家居、智能电网等领域。

射频（RF）能量收集

射频能量无处不在，使其成为当前主流的能量收集方式之一。手机、电视、WiFi、通信基站等设施设备属于其范畴。随着科学技术的发展和城市化的进步，无线发射器的数量日益增加。因此，利用射频能量为物联网低功耗传感器提供能源正成为一种趋势，公交卡ETC其他产品是射频能的实际应用。

射频（RF）能量采集模型

RF获取能量的原理很简单。无线发射器通过自己的发射天线发射信号，而能量收集器则通过自己的接收天线接收信号。因此，天线的工作频率必须与接收信号的频率相同，这也意味着能量收集器需要一个固定的无线发射器为其提供射频能源。此外，随着空间距离的增加，能量收集将下降。另一方面，能量转换和储存管理的效率也是重点。

随着射频能量收集技术的不断进步，在应用方面，已逐步向工业设备监手持设备、可穿戴低功耗设备、RFID发展标签等方向。

温差能量（TEG）采集

热能采集是将热能转化为电能，其主要原理是赛贝克效应和热电发生器（TEG）中间的温差可以产生电势，从而将热源中的废热转化为另一种能量形式——电能。这一特性决定了温差能量收集必须有稳定的热源，散热器需要制造温差，以保持设备中的热流，从而持续产生电流和能量。

机械能量采集

机械能收集是另一种为电子系统提供足够能量的方法。电磁、压电和静电传感器可以将机械能转化为电能。其中，压电具有较高的能量密度，并通过磁场利用动能产生电能。

在智能家居场景中，通过按压机械结构形成电磁切割现象产生电能是自供能开关、自供能门铃等无源产品的常见方式。通过振动产生的能量可以实时收集和释放，可以实现能量的随产和使用。

目前，市场上大多数机械能采集方案都没有储能模块，当设备不采集能量时，就无法实现能量自给自足。其次，振动能采集元件的尺寸一般为3平方厘米。对于小型产品的设计要求，尺寸太大，功耗相对较高。因此，如何实现振动能电的储存，缩小采集元件的尺寸，成为实现机械能传感器永久耐久性和便捷开发的关键。

越来越多的应用证明，能源收集带来的价值是极其巨大的。与传统有源供电(电池/布线)面临的电池寿命限制、部署成本、后期维护等痛点不同，由于能源收集技术的存在，未来的传感设备可以从周围环境中收集能量，通过电源管理单元优化和储存能量，实现物联网传感器在设备生命全周期内的永久续航。

环境能源电池技术飞英思特

飞英思特作为中国第一家开始研究能源采集技术的企业，已经开创性地实现了光能和温差（TEG）、机械能，无线射频（RF）具有环境能源电池核心技术和微能管理模块核心产品的复合采集和高效转换，复合微能管理芯片EHIC即将进入流片阶段。

环境能源电池技术原理图

当时，多元化的无电池解决方案将更好地满足市场需求。面对下游企业，飞英思特可以为终端用户提供快速实施的无源产品开发解决方案和无源整体解决方案；未来，通过环境能源电池技术开发的无源产品将无源产品将有助于企业收集更多低成本、快速部署和免维护的运营数据和生产数据，帮助企业最大限度地提高生产经营投资的价值回报，性价比高企业最大限度地提高生产经营投资的价值回报。