利用Wi-Fi或藍(lán)牙無線電波中固有的能量為遠(yuǎn)程，無線，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）傳感器供電，并同時(shí)與設(shè)備進(jìn)行通信，這是IoT需求清單上的一大亮點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)是無需電池，從而降低了成本，尺寸和重量。
一些科學(xué)家說，功能上實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵是將交流波形轉(zhuǎn)換為直流電壓，并結(jié)合使用新材料。麻省理工學(xué)院的研究人員以及一些合作者說，他們在這一領(lǐng)域取得了突破。有趣的是，它還包括擴(kuò)展?jié)摿Α?/p>
“如果我們能夠開發(fā)出包裹在橋梁上或覆蓋整條高速公路或辦公室墻壁的電子系統(tǒng)，并將電子情報(bào)帶入我們周圍的一切，該怎么辦？” 麻省理工學(xué)院新聞中的一篇文章說，電氣工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)系教授，麻省理工學(xué)院/ MTL微系統(tǒng)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室石墨烯設(shè)備和2D系統(tǒng)中心主任TomásPalacios說。
帕拉西奧斯（Palacios）說，“整流天線”（即交流信號(hào)至直流電源設(shè)備的稱呼）如果由特殊的，耦合原子厚的2-D稱為二硫化鉬（MoS 2）的材料制成，則可以有效地進(jìn)行轉(zhuǎn)換。從常規(guī)無線設(shè)備向DC發(fā)出信號(hào)，從而產(chǎn)生可用的功率，并且如果需要，他們可以大規(guī)模地使用它。
研究人員認(rèn)為，使用其中一個(gè)整流天線收獲150微瓦的功率（典型Wi-Fi信號(hào)的功率水平）可以產(chǎn)生大約40微瓦的電能，足以為芯片供電。他們說，將系統(tǒng)縮放到車輛，數(shù)據(jù)中心大廳或類似大小的設(shè)置是可能的，部分原因是它們的MoS 2材料薄而靈活，將產(chǎn)生相應(yīng)的功率。
研究人員還說，這種非剛性，免電池的系統(tǒng)比其他人嘗試使用整流天線要好，因?yàn)樗鼈兛梢圆东@“日常”信號(hào)，例如“ Wi-Fi，藍(lán)牙，蜂窩LTE等”。小組說，其他合作伙伴卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)（Carnegie Mellon University）的其他射頻-功率轉(zhuǎn)換器又厚又不靈活，但帶寬不夠。
當(dāng)然，無線電波已經(jīng)為某些芯片供電。RFID標(biāo)簽就是一個(gè)例子。但是這些解決方案的能力，范圍和帶寬都受到限制，這就是為什么要尋求更好的解決方案的原因。
正在使用無電池藍(lán)牙貼紙
一家名為Wiliot的芯片初創(chuàng)公司聲稱獲得了亞馬遜和三星的資助，并表示將準(zhǔn)備推出無電池藍(lán)牙標(biāo)簽。該公司上個(gè)月在一份新聞稿中說，該公司的郵票大小，類似標(biāo)簽的設(shè)備使用ARM處理器來“從環(huán)境無線電頻率中清除能量”。潛在的一次性芯片旨在將產(chǎn)品連接到網(wǎng)絡(luò)。像這樣的加密標(biāo)簽也可以與其他物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通信傳感器數(shù)據(jù)。該公司表示，目標(biāo)是回收我們周圍的輻射。
也正在嘗試其他無電池的IoT傳感器角度。去年，我寫了關(guān)于麻省理工學(xué)院另一個(gè)項(xiàng)目熱共振的文章。它可以收集晝夜轉(zhuǎn)換時(shí)環(huán)境溫度波動(dòng)產(chǎn)生的未開發(fā)能量。實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了約1.3毫瓦的功率，足以為收音機(jī)供電。一些人提出了來自振動(dòng)，沖擊和沖擊的能量。
當(dāng)然，太陽能光伏板是最常見的環(huán)境集電器，但是這些電源不會(huì)在黑暗中工作，因此，與上述無電池解決方案不同，在IoT實(shí)施中需要使用電池。太陽能不會(huì)很快耗盡電池。
Wiliot還補(bǔ)充說，物聯(lián)網(wǎng)無線電力收集器應(yīng)該是一次性的。“我們相信基于無電池，低成本系統(tǒng)的一次性電子產(chǎn)品是未來物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，” Wiliot的Tal Tamir在新聞稿中說。他說：“我們正處于急劇改變產(chǎn)品制造方式，使用和回收方式的邊緣。”
