“不用电”蓝牙标签的秘密

　　总部设在德克萨斯州（Texas）普莱诺（Plano）的WeTag公司，宣布它正在开发一款低功耗蓝牙（BLE）RFID标签，被称为IFIND，而该产品不需要电池。

　　相反，它还能从周围环境中的电磁源，如无线路由器和其他Wi-Fi设备，手机天线，电视天线，收集和储存电力，并将其存储在一个移动电源内。

　　根据公司介绍，正在申请专利的这项技术，无需更换或充电电池，iFind标签使用寿命长达二十多年。

　　因为它无电池，该IFIND标签比较薄，尺寸仅为1.06英寸*0.09英寸*1.25英寸（32毫米*27毫米*2.4毫米），并可连接或附到几乎任何东西上，WeTag报告称。

　　它有一个200英尺（60米）的检测范围，可与智能手机App配合使用，该公司补充道。

　　该标签可通过BLE技术与iOS或Android设备连接到个人物品，如钱包，钥匙或宠物。当一个物品错位或丢失，可以配合智能手机App找到它。

　　每个标签都有一个唯一的ID号，可与他人分享，他们也可以利用别人的智能手机定位错位或丢失的物品。

　　在Rope模式下，如钥匙或钱包超出一定范围iFind App软件会发出警报;例如，iFind使用者在吃完饭后把钱包落在饭店后，当两者之间的距离超过200英尺的范围，标签会发出“哔哔”声而个人的手机会收到一个通知。

　　如何做到不用电池

　　一个小巧的（智能）电子设备能做到“不用电池”（这里说的电池也包括蓄电池，也就是你平时充电的啥啥），需要两大要素：1）应用本身能耗低；2）替代能源做得好。

　　第一个条件是重要的大背景。比如有人跟我说汪尼玛啊，你要是能让笔记本电脑、手机、平板都不用电池，你就发家了啊！我说对啊 我绝对赞同，可臣妾做不到啊！T-T 现有所谓“无电源”通信系统，典型例子比如NFC（近场通讯），就是你刷信用卡时候的通信机制：信用卡啥时候需要过电池？还是RFID（射频识别）等等，本身能耗都很低，“不用电池”也习以为常。但是到了蓝牙通信，卧槽，耗能一下子上去了，原本在NFC、RFID级别玩的小trick根本不顶用。万幸，最新的蓝牙 4.0 低功耗协议（BLE），耗电量降低到了传统蓝牙的 1% 至 50%，一下子把鸿沟拉近一大半。这简直是现在基于蓝牙的无数智能电子设备的大福音；也正是基于BLE的推广，iFind才能进一步开发出世界上第一款“无电池”蓝牙通信系统。

　　下面我们转向第二个关键问题：

　　电池没了，该用啥供能？

　　其实，除了大家最熟悉的“电池”，电子设备能采用的能源还是广阔天地、大有作为。比如西铁城手表「光动能」把任何可见光源转化成动能带动手表转（摘自LS），再比如一些计算器也依靠太阳能板长期充电。

　　iFind采用的技术叫做“电磁能量采集”（E-M Energy Harvesting），以下就俗称“无电池”技术好了。简单来说，你周围哪儿都有电磁波，打个电话会有，看个电视会有，微波炉热个饭盒都会有。这些可都是明晃晃的电磁能啊，干嘛不用？不用是傻子。于是乎，最简单的方法就是用天线收集电磁能（电磁感应基础课请戳），然后可以用电容存储，效果就像是一个小电池了。如下图所示（摘自我们官网blog）

　　

　　看起来很神奇？老实说，这个技术其实在学术界发paper搞理论已经有年头了。做成实际小玩意儿也不是第一回：比如著名的矿石收音机，还有最近也在Kickstarter众筹的手机壳Lunecase，多多少少都是用类似的技术支持一些（单向）的小规模信息发送。但是用于支持完整的双向蓝牙通信，尤其是在这么小的体积内（硬币大小，两张信用卡厚），iFind所采用的技术是独一无二、不可复制的--防丢器仅仅是形式；这是世界上第一个蓝牙级别、产品化的“无电池”通信系统！我们在美国、欧盟和中国同步申请了专利，包含了天线优化、捕获电路优化、能量控制算法、硬件算法、存储电路等一系列基础自主创新点。为研发团队撒花！

　　能干啥？“无电池”的应用前景

　　我见过有人质疑，如此牛逼的技术只拿来做蓝牙防丢器，是不是高射炮打蚊子了？我的回答是：谁说过我们“只”做防丢器了？我们的技术研究早就比这走的更远，产品线也更多：稍稍透露下：基于GPS和iBeacon的产品项目都已然上马开工，正在嗖嗖策马奔腾。想象下有一天，你掏出手机使用GPS map的时候，不仅不耗电（我手机现在一开GPS导航，电量就嗖嗖下降），反而一边导航一边借助GPS电磁信号充电。。。听起来帅不？

　　现在的智能硬件，包括手表、手环，十有九个半都通过BLE和手机通信。没错，“无电池”技术同样是对这一大类产品所面临的能源瓶颈的福音。现在市面上采用BLE的设备比如 Fitbit Force 健康手环，用充电电池，待机只有一个多星期。一个破手环还要这么频繁地充电真的很无语：可是如果这些蓝牙设备都变成了“无电池”的“永动机”了呢？世界将会怎样？）

　　相关的图表

　　RF-DC 转化效率图

　　

　　这图告诉我们。。。。在日常生活中，假设你身边有个正常WiFi环境（估计10dBm），那么转化率会高达70%.

　　2） 充电时间曲线

　　

　　我们做了两个不同容量的电容在测试模型里。实验显示，在正常WiFi环境（估计10dBm）下，容量大的那个电容从全空充到全满要1.5小时，容量小点的那个只要15分钟。

　　3）各模式电流

　　

　　这表格基本说的是，我们收集的电磁能用于支持各种模式是杠杠的。举个例子，假设你使用Rope功能（防盗），选择1秒手机自动检测一下连接，同时你一直活在电磁屏蔽罩里周围没有一丝新的电磁能量可以捕获，那么需要18天才能用完电容储电；如果你选择2秒检测，那么27天才会山穷水尽。iFind之可靠好用，大抵如此。