最近，無源物聯網概念開始熱起來了。
在國際上，一家(jia)名為Wiliot的(de)初創公司宣布獲得了由軟銀愿景基金領(ling)投的(de)2億美元C輪融資(zi)，這個公司最典(dian)型的(de)產品就是一款藍牙傳感器標(biao)簽，不用(yong)電池，采用(yong)周圍基于(yu)藍牙協議的(de)無(wu)線電波供電。
在國內，也有飛英思特等企業在嘗試在這個領域進行突破。這個新興的領域正在聚攏更多的目光。那么無源物聯網是什(shen)么？它能應用(yong)到(dao)哪些(xie)領域？
無需電池也能工作
簡單點說，無源物聯(lian)網就(jiu)是物聯(lian)網設(she)備不需要(yao)接入(ru)電(dian)(dian)源或電(dian)(dian)池(chi)，就(jiu)可以從(cong)環境中獲取能量的(de)創新技術。
在我們的印象中，以智(zhi)能傳感為(wei)代表的物聯網(wang)設備一般都(dou)要靠電(dian)池供電(dian)，由于電(dian)池容量有限，這(zhe)就(jiu)導(dao)致需(xu)要經(jing)常更換電池以(yi)保證傳感器正常工作。
但在(zai)一些特殊情況(kuang)下，如傳(chuan)感器節點需(xu)要(yao)安(an)裝在(zai)邊遠(yuan)地(di)(di)區或危險地(di)(di)區，這些應用場景都令傳(chuan)感器節點電(dian)源更換(huan)極其(qi)困(kun)難；
另一方(fang)面，隨著市場需求的上(shang)升，傳感器的設(she)計與制造成本也在上(shang)升，這也帶(dai)來了(le)比較高(gao)的維護(hu)成本。
因此，許(xu)多企(qi)業都將(jiang)目(mu)光聚(ju)焦到了一種更小(xiao)且無(wu)需(xu)電(dian)(dian)池(chi)的(de)傳感(gan)器上，也就是(shi)無(wu)源物聯網。無(wu)源傳感(gan)器能(neng)夠做到系統(tong)非常簡潔，因為不需(xu)要電(dian)(dian)池(chi)和能(neng)量源，所以其成本低、體積小(xiao)，使傳感(gan)器的(de)應用面能(neng)夠極大地擴(kuo)展。
業內預測，無(wu)源物聯網(wang)(wang)或能夠實現千(qian)億級市(shi)場規模，與傳統物聯網(wang)(wang)形成金字塔型(xing)市(shi)場結構。
無(wu)源物聯網技(ji)術的(de)(de)顯著特征是(shi)利用無(wu)源反向(xiang)(xiang)散(san)射(she)技(ji)術的(de)(de)傳感器通過(guo)內(nei)部無(wu)線采(cai)集模塊，將周圍可利用的(de)(de)無(wu)線信(xin)號轉化(hua)為可供自(zi)身工作的(de)(de)能量，同時利用反向(xiang)(xiang)散(san)射(she)技(ji)術手(shou)段實現(xian)目標節(jie)點的(de)(de)信(xin)息傳遞(di)。
其實，在過去十多年里，基于點對(dui)點通信的反向散射(she)(she)技術在無源物(wu)聯網中已經(jing)得到了廣泛應用，即(ji)RFID（超(chao)高頻(pin)的射(she)(she)頻(pin)識別技），例如基(ji)于高頻的門禁，銀(yin)行卡(ka)等。
這也就(jiu)解釋了(le)為什么我們(men)不(bu)需(xu)要給門禁和銀行卡裝電池，卻(que)可以儲存(cun)信(xin)息、傳遞信(xin)息。當標(biao)簽(qian)靠近閱(yue)讀器后，接收閱(yue)讀器發出的射頻信(xin)號(hao)，產生感應(ying)電流，獲得能量(liang)。通(tong)過這點(dian)能量(liang)，標(biao)簽(qian)發送信(xin)息，實現與(yu)閱(yue)讀器的通(tong)信(xin)。
然而，這種方式雖然簡單快捷，可距(ju)離(li)受限。
物聯網目標是實現萬物互(hu)聯并(bing)且可以實現多種功(gong)能(neng)，這就要求物聯網必須具有更大的通信容量，更快的通信速(su)率，更遠的通信范圍以及更廣(guang)泛的裝備（小型化(hua)）。
也就是說，無源物聯網想要進一步發展，就需要(yao)擴展到基于Wi-Fi、藍牙、3G、4G甚至是5G通信(xin)技術的無源互聯。
設想正成為現實
隨著半導體技術的進步，終端芯片功耗(hao)降到了mW級甚至更低，加(jia)上能量轉化技術的不斷升級，無源物聯網“進一(yi)步發展”的設想正(zheng)逐漸(jian)成(cheng)為現(xian)實(shi)。
近(jin)期，2021世界(jie)物聯網(wang)博覽會在江(jiang)蘇(su)無錫召開。“無源(yuan)物聯網(wang)”作為(wei)今年物聯網(wang)業界(jie)最熱門的(de)領域之一，成為(wei)展會上的(de)熱議(yi)話(hua)題。
據介(jie)紹，目(mu)前在實驗室(shi)階(jie)段(duan)，最先(xian)進的(de)技術已實現在180米的(de)范(fan)圍內，收集(ji)特定頻(pin)段(duan)的(de)5G射頻(pin)能量，采集(ji)到約6微(wei)瓦的(de)電(dian)力。隨(sui)著5G的(de)大規(gui)模推廣(guang)，無源物(wu)聯(lian)網擁有了一個廣(guang)泛覆蓋的(de)無線供(gong)電(dian)網，為小型物(wu)聯(lian)網設(she)備持續供(gong)電(dian)。
華為在今年8月的5G-Advanced創新產業峰會上提出5.5G無源物聯網的設想，希望通過5G技術，完善無源物聯網技術。國內專注無源(yuan)物聯(lian)網的(de)企業飛(fei)英思特、啟緯智(zhi)芯和(he)鋮月科技也推出了幾款(kuan)以(yi)藍牙(ya)和(he)NFC為主的(de)產品(pin)。
今年10月，中國無源物聯網企業飛英思特發布了國內首款環境微能管理模組星云系列。該系列模組可適配各種能量來源，包括太陽能、壓電、熱能和無線射頻。利用該模組收集的能量，工程師可采用低功耗技術，最終實現設備能源的自我供給，徹底擺脫物聯網應用大規模部署受限于電池(chi)和布線(xian)的窘境。
圍(wei)繞這些技術，無源物聯(lian)網能夠應用到哪些領域？
物流行業的集裝箱、快遞包(bao)裹等產品通過搭載郵(you)票大小的微型無源傳(chuan)感(gan)器，能(neng)夠(gou)將周圍的環(huan)境上(shang)傳(chuan)至(zhi)終端，供管理人員判斷和優化物流線路。
環保領域未來也可以利用該技術，在氣體、液體方面，通過無源(yuan)傳感器(qi)來(lai)進行(xing)監(jian)(jian)測，可以將傳感器(qi)布置在各種(zhong)人工難以監(jian)(jian)測的地點，解決行(xing)業難題(ti)。還可以(yi)通過(guo)無源傳感器(qi)來為老舊設備(bei)迭(die)代升級，不需要改變內部結(jie)構(gou)、不需要加裝(zhuang)額外的線纜。
據了解，隨著對行業邊界的不斷拓展，在物流、森林防火、地質災害監測、能源監測、智能家居等多個(ge)領域(yu)的頭部企業已經注意到這個(ge)技術，隨著資(zi)金(jin)的注入，無源傳感器的發展將(jiang)會突飛猛進。
結語
可以說，無源物聯網(wang)的(de)(de)(de)市場量級將會(hui)全(quan)面覆蓋低(di)(di)速物聯網(wang)，雖然技術(shu)上的(de)(de)(de)落地還需要一定的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)，且仍有(you)許多技術(shu)難(nan)題等待突破(po)。但我們不妨保持(chi)信(xin)息，在未來，無源物聯網(wang)將會(hui)向(xiang)遠距離(li)、低(di)(di)功耗、小型化、跨協議通信(xin)的(de)(de)(de)方向(xiang)去(qu)發展(zhan)，推進萬物互聯時(shi)代(dai)的(de)(de)(de)到來。
