近年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)作為信息科技重要的發(fā)展方向，已逐步應(yīng)用到智能家居、智慧農(nóng)業(yè)、智慧能源等眾多領(lǐng)域。例如高速收費(fèi)站的ETC就是智慧交通打造的典型案例。借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，免去了進(jìn)出口取卡、還卡時(shí)間，大幅提升了車輛通行的效率。
物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，讓生活生產(chǎn)變得更加便利的同時(shí)，也為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了巨大的市場(chǎng)需求。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，繼2018年物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破萬(wàn)億大關(guān)后，經(jīng)過(guò)短短2年時(shí)間的發(fā)展，2020年底產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達(dá)2．4萬(wàn)億。
在宏觀層面，相關(guān)政策也給予了規(guī)劃，前不久工信部、網(wǎng)信辦等8部門(mén)聯(lián)合印發(fā)的《物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三年行動(dòng)計(jì)劃（2021—2023年）》提出四大行動(dòng)12項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)，其中明確指出到2023年底，在國(guó)內(nèi)主要城市初步建設(shè)成物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施，為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展指出了明確的方向。
整體看來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)迅猛，但隨著連接設(shè)備規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備部署遭遇了不小的瓶頸，供電受限則是其中最具代表性的挑戰(zhàn)之一。傳統(tǒng)的有線供電模式已無(wú)法滿足應(yīng)用場(chǎng)景多變的部署需求。所以，大部分物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備依靠電池為其供電，但這不僅增加了傳感節(jié)點(diǎn)的部署成本，大量替換下來(lái)的廢舊電池也將對(duì)環(huán)境帶來(lái)負(fù)擔(dān)。
面對(duì)未來(lái)數(shù)以千億計(jì)的連接規(guī)模，物聯(lián)網(wǎng)亟待一種更加穩(wěn)定、持續(xù)、可靠的供電方案打破目前的電池供電窘境，而無(wú)源（Battery－free）物聯(lián)網(wǎng)則是最好的答案。
不用電的無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)
無(wú)源（Battery－free）物聯(lián)網(wǎng)，可以簡(jiǎn)單理解為不需要用電的物聯(lián)網(wǎng)，但物聯(lián)網(wǎng)終端節(jié)點(diǎn)作為電子元器件，本身是需要能源才能運(yùn)作。無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)可通過(guò)采集環(huán)境當(dāng)中的零散能量，支撐設(shè)備自身數(shù)據(jù)的感知、傳輸和分布式計(jì)算。
事實(shí)上，早在2014年，國(guó)家自然科學(xué)基金就正式啟動(dòng)了“無(wú)源感知網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)”重點(diǎn)項(xiàng)目，資助金額350萬(wàn)元，希望在傳感方向走出一條新的道路，但由于當(dāng)時(shí)技術(shù)的掣肘，項(xiàng)目取得的成果有限。
而今，隨著半導(dǎo)體及能量轉(zhuǎn)換技術(shù)的不斷升級(jí)發(fā)展，關(guān)于無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)的呼聲在整個(gè)業(yè)界的也越來(lái)越大。今年8月，在華為和中國(guó)移動(dòng)舉辦的5G－Advanced創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)峰會(huì)上，華為常務(wù)董事、ICT產(chǎn)品與解決方案總裁汪濤也在大會(huì)上提出了5．5G技術(shù)演進(jìn)的方向，而無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)正是其一。
雖然無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)這項(xiàng)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用在國(guó)內(nèi)起步較晚，但隨著行業(yè)的不斷推動(dòng)，越來(lái)越多的無(wú)源應(yīng)用開(kāi)始受到了市場(chǎng)的關(guān)注。許多前沿的科創(chuàng)企業(yè)也逐步投身其中，飛英思特科技（Finsiot）正是典型代表之一。
中國(guó)最早的環(huán)境微能管理技術(shù)
飛英思特團(tuán)隊(duì)2018年在美國(guó)硅谷組建，彼時(shí)國(guó)外已經(jīng)有Atmosic、Wiliot這樣對(duì)新一代無(wú)源技術(shù)有深刻研究且應(yīng)用的公司，而反觀國(guó)內(nèi)新一代無(wú)源領(lǐng)域卻幾乎一片空白。為了保障國(guó)內(nèi)技術(shù)的獨(dú)立性和領(lǐng)先性，飛英思特創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)毅然決定回國(guó)創(chuàng)業(yè)，并匯聚北京大學(xué)、清華大學(xué)、美國(guó)加州大學(xué)伯克利、美國(guó)加州大學(xué)UCSF等名校院所的科技人才，在低功耗電子學(xué)，能源管理，射頻控制工程，算法模型等各方向上都擁有至少10年以上的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，凝聚起了中國(guó)最早開(kāi)始從事微能量管理技術(shù)研發(fā)的豪華陣容。
據(jù)了解，目前飛英思特已開(kāi)創(chuàng)性地實(shí)現(xiàn)了微光能、溫差能、動(dòng)能、射頻能、電磁能等能量的高效轉(zhuǎn)換，開(kāi)啟了自供能技術(shù)的全面商業(yè)化，并逐步研發(fā)出了“微能量管理”與“超低功耗”的核心技術(shù)與對(duì)應(yīng)產(chǎn)品。當(dāng)前這家公司已具備成熟的環(huán)境能量采集模組與芯片設(shè)計(jì)能力，并可為用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的模組及相應(yīng)的自供能產(chǎn)品解決方案。
國(guó)內(nèi)首款環(huán)境微能管理模組問(wèn)世
環(huán)境能量采集（energyharvesting）技術(shù)是一種從環(huán)境中收集能量，存儲(chǔ)能量，使用能量的技術(shù)，從某種意義上來(lái)講，環(huán)境中的能量取之不盡，用之不竭，可使物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備工作起來(lái)更加穩(wěn)定和超長(zhǎng)壽命續(xù)航，但實(shí)現(xiàn)這樣的無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)需要解決兩個(gè)工程難題：
如何實(shí)現(xiàn)能量供應(yīng)的穩(wěn)定和持續(xù)；
如何最大限度地降低連接設(shè)備的系統(tǒng)功耗。
今年10月，飛英思特發(fā)布了國(guó)內(nèi)首款環(huán)境微能管理模組星云系列—微光能管理模組FEH610與TEG熱電能管理模組FEH710。該系列模組可適配各種能量來(lái)源，包括太陽(yáng)能（Photovoltaic）、壓電（Piezoelectric）、熱能（Thermoelectric）和無(wú)線射頻（RF）。 利用該模組收集的能量，工程師可采用低功耗技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)備能源的自我供給，徹底擺脫物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用大規(guī)模部署受限于電池和布線的窘境。
有了飛英思特的微能管理模塊，未來(lái)用戶開(kāi)發(fā)無(wú)源產(chǎn)品就像選電池一樣簡(jiǎn)單，只需將換能器（如光伏電池）插入能量收集模組／芯片再將后端電路連接到輸出即可。整個(gè)過(guò)程無(wú)需過(guò)多的工程研發(fā)，即可快速實(shí)現(xiàn)無(wú)源產(chǎn)品的原型設(shè)計(jì)。
飛英思特星云系列模組的發(fā)布也意味著國(guó)內(nèi)在無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)道路上實(shí)現(xiàn)了從0到1的突破，在這一塊上擁有了完整獨(dú)立的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。據(jù)了解，飛英思特已利用該模組實(shí)現(xiàn)技術(shù)產(chǎn)品化的驗(yàn)證，成功開(kāi)發(fā)出了多種類別的無(wú)源產(chǎn)品，并且已開(kāi)始廣泛應(yīng)用在了智慧家居、電力運(yùn)維、能源管理、資產(chǎn)管理（工廠資產(chǎn)、交通道路資產(chǎn)等）、智慧農(nóng)業(yè)等多種領(lǐng)域。
模組芯片化助力行業(yè)打造無(wú)源物聯(lián)生態(tài)
據(jù)飛英思特負(fù)責(zé)人介紹，“將核心技術(shù)濃縮為模組形態(tài)是無(wú)源技術(shù)商業(yè)化的第一步，為了更好地和合作伙伴一起打造無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)，幫助更多用戶快速敏捷地開(kāi)發(fā)更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。飛英思特計(jì)劃于2022年實(shí)現(xiàn)模組的芯片化，目前微能管理芯片已經(jīng)全部完成設(shè)計(jì)工作，并正式進(jìn)入流片階段，預(yù)計(jì)2022年上半年推出。
我們充分考慮多年無(wú)源產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中遇到的各種具體問(wèn)題和需求，積累了大量寶貴經(jīng)驗(yàn)，這款芯片與目前一些國(guó)際大廠的芯片相比應(yīng)用價(jià)值將更加廣泛，各項(xiàng)性能更加優(yōu)異。作為無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)的上游企業(yè)，我們希望服務(wù)更多領(lǐng)域的用戶，通過(guò)為其提供電源管理芯片幫助用戶開(kāi)發(fā)出更具行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的無(wú)源或低功耗產(chǎn)品，并推出低成本、可快速部署、免維護(hù)的無(wú)源化解決方案，共同打造無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)鏈，最終實(shí)現(xiàn)真正意義上的萬(wàn)物智聯(lián)”。
無(wú)源技術(shù)在那些行業(yè)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)供電革命？
無(wú)源技術(shù)行業(yè)應(yīng)用的想象空間是巨大的，幾乎涉及到物聯(lián)網(wǎng)的所有行業(yè)皆可應(yīng)用。例如能源行業(yè)的智能水表、智能氣表、智能電表等產(chǎn)品通過(guò)搭載無(wú)源模組，可實(shí)現(xiàn)無(wú)源化監(jiān)測(cè)及實(shí)時(shí)預(yù)警，具備成本低、部署快、免維護(hù)的特點(diǎn)。物流行業(yè)的集裝箱、快遞包裹等產(chǎn)品通過(guò)搭載無(wú)源微型傳感器，可以感知一系列物理和環(huán)境數(shù)據(jù)，并將信息傳輸至網(wǎng)關(guān)、手機(jī)或支持低功耗藍(lán)牙（BLE）的設(shè)備上，供管理平臺(tái)參考使用。
據(jù)了解，隨著對(duì)行業(yè)邊界的不斷拓展，在物流、森林防火、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、能源監(jiān)測(cè)、智能家居等多個(gè)領(lǐng)域的頭部企業(yè)已經(jīng)注意到這個(gè)技術(shù)，飛英思特將以無(wú)源技術(shù)為各個(gè)行業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能升級(jí)過(guò)程中賦能。
未來(lái)，隨著5G網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步覆蓋，將有大量場(chǎng)景與物聯(lián)終端感測(cè)設(shè)備產(chǎn)生連接。
物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模將再度擴(kuò)大，相較于傳統(tǒng)的有線或電池供能方式，具備自供能、免維護(hù)、部署快等特點(diǎn)的無(wú)源方案或更受市場(chǎng)青睞，而那些掌握無(wú)源技術(shù)的企業(yè)，已然贏得了頭籌。
