到本十年末,将有多达 500 亿台设备在线。除了智能恒温器和电器之外,这个所谓的物联网 (IoT) 还包括大量的微型传感器,它们跟踪从步数和卡路里到湿度和光线的一切。电源线的网络会削弱其可用性。因此,大学和公司都在改进能量收集技术,以使物联网永远摆脱插头。
压电
去年夏天,位于纽约州罗切斯特的 MicroGen Systems 推出了 Bolt,这是一种四分之一大小的发电机,可以将环境振动转换为可用电力。细微的隆隆声,可能是由空调或微波炉产生的,导致设备中的襟翼颤动,从而产生电流,电流进入电容器或小型可充电电池。
优点: 可扩展。振动源易于获得。
缺点: 仅产生足够的能量用于低功耗设备,例如传感器。
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太阳能 法国公司 SunPartner Technologies 开发了透明太阳能电池板,可以覆盖屏幕和其他表面。光伏材料上的一系列微透镜使光线弯曲绕过条带,使其不可见。该公司已经在为智能手机和手表生产显示器,并且正在最终确定嵌入式传感器的原型。
优点: 几乎隐形的面板可以集成到各种设备中。
缺点: 在光线不稳定的区域或通常黑暗的区域(例如地下室和水槽下方)将无法工作。
Wi-Fi 反向散射
华盛顿大学研究人员的 原型 从现有的无线传输(例如电视和无线电信号)中收集能量,以通过本地 Wi-Fi 网络发送消息。该设备 有选择地反射 Wi-Fi 信号,编码网络上的其他设备可以解码的数据。该团队的初创公司旨在在一年内将首批产品推向市场。
优点: 既可以为设备充电,又可以传输数据。
缺点: Wi-Fi 传输通常以突发形式出现,这使得连接不可预测且功耗相对较低。
热电
通过利用电子从导电材料的热侧到冷侧的自然流动,热电发电机可以将体热转换为电力。 韩国科学技术院 的一个团队最近展示了一种封装在柔性玻璃中的紧凑型版本;它能够在室温下产生 40 毫瓦的功率。
优点: 只要设备与温暖的身体接触,就有可能持续为电池充电。
缺点: 需要较大的温差(约 31 摄氏度)才能工作。功率输出小。最适合可穿戴设备,不适合环境传感器。