自20世纪90年代以来，物联网Taitien代理该新兴技术在国内外发展迅速，应用广泛。从智能扬声器到智能手机，从物流供应链上的射频识别标签到可穿戴的智能健身跟踪器，物联网的大规模应用完全改变了我们的生活方式。

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特别是近年来，数字化发展已成为世界各国和地区的共识，物联网终端设备和传感器的数量日益增加，极大地促进了各行业的数字化转型。然而，在这样一个良好的环境中，物联网的规模并没有迅速增长。

根据专业机构IoTAnaIytics发布的物联网跟踪报告显示：截至2021年，全球物联网实际连接数仅为117亿，虽然逐年增长，但与2021年各大机构预测的万亿市场目标相去甚远。

物联网预测至2021年物联网预测及实际连接数

物联网增长低于预期的原因有很多。然而，从目前整个行业的共同经验来看，持续的成本投资、过多的传感器和电池尺寸和寿命限制是阻碍物联网快速增长的三个主要挑战。

如果使用电池供电，优点是安装更方便，但由于电池寿命有限，企业还需要安排定期更换电池，以维持物联网设备网络的正常运行，在产品运行的整个生命周期中，往往需要更换和维护三次以上的电池，若需要维护的传感器数量较多或偏远，其综合成本可能呈几何级增长。

因此，在促进物联网项目实施的过程中，这需要早期投资 持续投资成本的特点使大多数企业在决策时更加谨慎。

物联网挑战2：维护困难

高投资成本往往与物联网增长的第二个困难密切相关，即传感器不确定的维护需求。无论是布线电源还是电池电源传感器，人工维护基本上可以保证整个物联网网络的正常运行，但一旦传感器部署数量达到100亿甚至1000亿，维护工作将面临巨大的挑战。

想象一下，依靠传统的手动维护，为1万台电池供电的智能水表是可以完成的。当这个数量上升到10万、100万的持续维护水平时，企业就会感到不舒服。如果这个数字达到数亿或数十亿呢？当时，面对数量巨大、分散的维护需求，企业所需的人力物力成本将达到可怕的数字。其他需要大规模部署的传感设备也将面临同样的问题。

除了维护非常困难外，实时性对于需要长期收集数据的物联网设备尤为关键。无电后更换电池前的空窗期不可避免地会导致数据丢失，数据收集的实时性无法保证。

如果现阶段发生事故，只会造成更大的损失。其次，设备本身功耗的不一致导致设备更换电池的时间节点不同步。当传感器数量众多时，这种意外事件将成为正常事件，对整个物联网网络的正常运行有很大影响。

物联网挑战3：寿命限制

稳定供电是物联网设备持续运行的必要条件。IoT节点主要采用布线供电和电池供电两种方式。随着物联网应用场景的多样化，复杂高成本的布线供电方式逐渐显得无能为力。

另一方面，电池供电以其简单方便的形式赢得了业界的青睐。但这并非毫无价值。众所周知，设备的电池寿命取决于功率需求的限制。功耗越低，电池寿命越长，功耗越高，电池寿命越短。延长物联网设备电池寿命的唯一方法是降低功耗或增加储能模块的尺寸。显然，任何结果都偏离了当前的需求。

续航时间更长意味着电池数量更多

在构成物联网设备的元件中，能量存储模块的尺寸尤为突出，主要是因为大多数物联网设备通常使用电池供电。如果减少模块尺寸，电池数量将同时减少，从而大大缩短设备的电池寿命。

如果您想长期保持设备的正常运行，您必须定期更换电池。少量设备的早期部署几乎不能得到支持，但当物联网设备的部署规模扩大到100亿时，这将给以后的维护带来巨大的挑战。

首先，为大量终端设备更换电池必然会带来高昂的人力物力成本。其次，对于需要长期收集数据的设备，更换电池前的空窗期必然会导致数据缺失，设备本身功耗不一致，导致设备更换电池的时间节点不一致，这也是一个难以解决的问题；最后，大量废弃电池将对环境产生巨大影响，这主要是因为电池中使用了各种污染物材料。

近年来，随着便携式技术的发展，人们对电池的依赖性急剧增加。根据中研普华出版的《2020-2025年中国锂电池及其负极材料回收市场投资规划研究报告》，全球废弃锂电池每年超过50万吨，其中大部分来自小型电子产品。

预计到2030年，全球对锂电池的需求将增加10倍。这将直接导致原材料（如锂、锌、钴和锰）储备的快速下降。如果这一趋势继续下去，物联网未来是否能继续依赖电池供电将充满巨大的不确定性。

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基于布线和电池供电的物联网的成本和环境污染，促进了行业对物联网设备替代供电方案的研究，并一致认为新形式应具有三个特点：更简化、更低的成本和更好的电源管理。在各种设计理念中，以环境能源为发电介质的能源收集被认为是实现未来物联网大规模部署的关键技术之一。

能量收集促进产业发展

在我们振动能、RF射频能、TEG温差能等。通过能量采集技术采集和转化为电能，设备可以无限期运行，避免接线和更换电池，不仅降低了整体运行成本，而且避免了电池污染。

在能源采集技术的供电方案下，设备储能模块的电池将被超级电容器取代，为设备的小型设计提供了客观条件，大大拓宽了物联网终端的应用领域。但目前用于能源收集的电源管理IC（PMIC）通常需要大量的外部硬件工程来确定如何调整能量收集和换能器的输入IC保护等增加整体材料（BOM）成本和额外空间。

飞英思特作为一家领先的无源物联网技术企业，基于自主研发的能源收集技术，推出了微能源管理模块解决方案和微能源管理芯片解决方案。由于高度集成的设计，后续开发难度大大降低。工程师只需将能源管理模块/芯片插入能源传感器（如光伏电池），然后将后端电路连接到输出，即可快速完成无源产品的原型设计。

能量采集技术原理

通过配备飞英思特的供电解决方案，将完全打破设备的供电问题和高持有成本。凭借其高效稳定的微能收集和管理技术，产品可以在生命周期内实现永久电池寿命，无需布线或更换电池，综合成本也将大大降低。

在应用方面，飞英思特提供的两种能量整体解决方案具有巨大的想象空间，几乎可用于展览行业的智能电子胸板、数字产品行业的智能手表、健身行业的可穿戴健身跟踪器等物联网行业的低功耗设备。

通过配备微能管理模块/芯片，这种低功耗设备不仅可以大大提高设备的耐久性，还可以在满足条件的前提下实现设备生命周期内的永久耐久性。对于企业来说，打造这种开发成本较低、无需维护的设备，将显著提升其核心市场竞争力。

从以上可以看出，供电问题可能是物联网发展中遇到的最大瓶颈之一。更广泛的应用需求迫使物联网做出新的变化。开发人员必须考虑设备的整体尺寸和电池寿命，传统的供电方式难以考虑。

如今，采用新的能源管理解决方案不仅可以解决这些问题，而且还可以降低开发成本。这种创新技术对整个行业具有重要意义。它不仅继续了物联网的快速发展，而且提高了运营效率，使可持续性成为现实。