如何使物联网设备不需要能源?

我们的世界围绕着越来越多的供电设备，我们也总是随身携带这些不同物联网产品的电源设备。在这个不断发展的科技环境中，设备变得越来越智能和强大，这意味着它们都需要更多的能量来工作。能源管理是世界面临的最大挑战之一。在移动世界尤其如此，物联网极大地扩展了独立设备和智能手机的应用领域，而这些应用在几年前还不存在，比如让你用智能手机监测生命体征的医疗应用。

无线传感器网络的能量效率主要是在通信层面上进行的，其协议和路由机制是自组织的。然而，为了确保出色的性能，需要在能量级别上花费开发努力。

我们应该问的问题是：我们如何使设备不需要能源？也就是说，我们怎样才能使电池更加自主，而不必担心充电呢？

答案是能量收集。从人工能源和自然资源中获取能量可能是未来互联设备的一个重要技术步骤。移动设备制造商正寻求通过新的化学试剂或软硬件解决方案来改进电池，以实现最佳充电管理。科学家和创业公司一直在努力研究从日常活动中获取能量和发电的不同方法。

在大功率系统领域，光伏将成为市场的基石，与效率提高相关的新挑战预计将超过研究数量的30%。在可穿戴设备和移动电话的低功耗领域，动能、热能和射频能源解决方案将以相当大的速度推动全球市场。

仅仅是行走的动作就可能成为设备可用能量的来源。SolePower利用这一原理创造了一种革命性的鞋底，可以插入现有的鞋子中，这样步行上班或商店就可以发电给电池或设备充电。科学家们也在开发一种可以从热量和运动中发电的织物。这种材料有压电活性（也就是说它通过运动产生能量）和热电（它利用塞贝克效应）。它可以折叠并放在设备的背面，这样它们就可以在放在裤兜里时充电，从身体产生的热量和运动中获益。

一个起源于美国的项目使制造一种径向热电发电机成为可能，这种发电机可以缠绕在任何热水管道上，利用废热发电。这些发电机可用于为监测环境或工作条件的无线传感器网络供电。

收集无线电波并不是什么新鲜事。许多科学家已经开发出传感器，可以从多个电视频道、Wi-Fi和蜂窝电子设备中收集数十微瓦的电能，使这些系统能够获得毫瓦量级的电力。
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