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直接給電池充電的數據線

科技 更新时间:2024-11-26 06:20:45

最近“無源物聯網”火了!

但那是個什麼玩意?

無源其實是指無電源、無能量源的意思。

這個不需要電源、能量源就很值得人們遐想了。是不是我們不再需要充電或電池了,物品放空氣中就能充電?這能是真的嗎?

違背常識的是這就是真的,利用“無源物聯網”,上面這個設想就能成真。

直接給電池充電的數據線(再也沒被數據線支配的恐懼)1

在講無源物聯網之前,我們先來聊一下在物聯網中數據傳輸,到底會經曆哪些進步。

1.第一次進步開槽布線,線纜傳數據

有線好呀,好在數傳穩定,不易丢包。

但有線的弊端也是非常明顯的,今天剛修好,明天一鏟刀,得了,網又斷了。

成本耗費巨大,A地想和B地通信,傳統有線,從準備到後期維護全是坑:

(1)前期批地,麻煩!

如果是自家工廠或自己家裡不是就不用批了?

是的,是不用批地了,但開槽布線的前期規劃設計還是少不了——地下布線的設計,得挖;空中走線的設計,得架線;牆上走線的設計,得開槽。還是大寫的麻煩!

(2)中期布線,昂貴!

人力、線纜都是省都省不掉的大頭。還說不定挖斷隔壁的水、電、光纜等等管道,頭大!

直接給電池充電的數據線(再也沒被數據線支配的恐懼)2

(3)後期維護,麻煩 昂貴!

哪裡線斷了?得補。

通信升級了?得換。

突然故障了?得修。

線路老化了?得查。

還得随時随地去檢查。問為什麼要檢查?

排除火災隐患啊!不然哪燒起來了,别說沒法通信,整個工廠都得被霍霍了。

想想公司、家附近那條永遠在修的路,是不是一下就瞬間明白了傳統布線數傳的全是bug。

2.第二步次進無線數傳,就近接電源,或電池供電

現在流行的無線數傳,比如我們熟知的藍牙、WiFi、ZigBee、lora、NBIoT、3G/4G/5G等等。

直接給電池充電的數據線(再也沒被數據線支配的恐懼)3

無線數傳這個無線可以說是完美地規避了有線傳輸99%的bug,不用考慮布線設計!

什麼免開槽、不布線、高靈敏、低成本、遠距離、易于擴展和部署等等優點。

而無線數傳模塊的通信距離可以長達幾公裡甚至幾十公裡,這麼長的距離完全不需要在通信的兩者之間架設線纜,節約的人力物力成本可想而知。

當然無線數傳也不是100%完美的,相比無線,有線數傳的穩定性會稍弱一點。

但是國内也有非常厲害的做無線模塊的公司,基本能保證幾乎接近有線通訊的穩定性,做到可靠不丢包。

直接給電池充電的數據線(再也沒被數據線支配的恐懼)4

澤耀科技采用的雙RSSI技術

直接給電池充電的數據線(再也沒被數據線支配的恐懼)5

無線數傳模塊也需要外接電源或者裝配電池。外接電源的話,也會有一定的布線需求,但相比有線數傳動辄長達幾十公裡的布線來說,無線數傳的接線成本完全不值得一提。

而且有的無線數傳模塊也可以自帶電池,像有模塊生産商些可以做到超低功耗,電流低至零點幾μA,一塊電池使用十年也不是問題。

3.第三次進步無源物聯,與無線模塊同壽命

物聯網我們是很熟悉了,基本上大家都能說一句“the Internet of things”——物物相連的世界。

但無源這兩個字,相對來說就是比較陌生的了。

無源?難道是指沒有開放源碼的意思?

無源其實是指無電源、無能量源的意思!

熟悉物聯網的朋友應該已經馬上就想起了RFID這位大哥,即使不熟悉物聯網的小夥伴可能也想起來最近很火的無線充電技術。

直接給電池充電的數據線(再也沒被數據線支配的恐懼)6

其實無論是RFID還是無線充電技術,其實都可以理解為利用近距離感應場來捕獲空氣中的電磁波的能量。

而無源物聯網,其實也就是希望能在更遠距離捕獲空氣中電磁波的能量。

但熟悉電磁波的朋友應該馬上就會想到,近距離是相對來說好做的。但遠距離卻是非常大的難點,因為電磁波的特性,就是随着距離的增加而衰減的。

直接給電池充電的數據線(再也沒被數據線支配的恐懼)7

但是!Wi-Fi、藍牙工作距離遠大于RFID,3G/4G/5G更遠。這就不是感應場,而是輻射場了!

輻射場采用的天線技術,主要是偶極子天線或微帶天線。在過去,想要在輻射場中,借助這些天線完成電磁能量的傳送,難度極大。但現在,随着半導體技術的進步,終端芯片的功耗降低到mW級甚至更低,再加上能量轉換技術的不斷升級,才讓遠距離通信技術的能量捕獲和使用成為一種可能性。

簡而言之,就是無源,能做!

那無源物聯網又是什麼呢?

無源物聯網,可以簡單理解為物聯網中終端節點無源

在第二步無線通信的基礎上,讓無線通信終端脫離電源的制約

要知道,供電受限是未來數百億物聯網節點面臨的最大挑戰之一,除了少部分物聯網終端外,大部分終端都不具備持續電源供電的條件,因此各類節電技術持續成為物聯網産業的重點,過去幾年備受業界關注的低功耗廣域網絡(LPWAN)正是為了解決電池供電的物聯網終端和傳感器的痛點而生。

而“無源物聯網”,從根本上解決了供電問題,而且把曾經那些不具備配備電池供電的條件的大量物品連入了物聯網。像我們日常穿的衣服、随手買到的筆、吊牌等等

可以說,無源物聯網可以把物聯網的網,撒得更大。

直接給電池充電的數據線(再也沒被數據線支配的恐懼)8

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