對環境能量進行采集并有效管理，是無源物聯網的核心技術，此前這一領域更多是一些小型或創業企業參與，而安世半導體收購Nowi，體現了半導體龍頭企業對于這一領域的重視，從一定程度上加速了無源物聯網產業的發展。
近日，聞泰科技旗下安世半導體發布新聞稿，宣布收購了荷蘭半導體公司Nowi，該公司成立于2016年，主要產品為能量采集電源管理芯片，其芯片可以對從環境收集到的微弱能量進行有效管理，為物聯網傳感器、電子標簽、智能手環等場景提供能量支持。
對(dui)環境(jing)能量進行采集并有效管理，是(shi)無源物聯網的(de)核(he)心技術，此前這一領(ling)域更多是(shi)一些小型或創業(ye)企業(ye)參與，而(er)本次(ci)安世半(ban)導體收購Nowi，體現了半(ban)導體龍(long)頭企業(ye)對(dui)于這一領(ling)域的(de)重視，從一定程度(du)加速無源物聯網產業(ye)的(de)發展。
環境能量采集已成為無源物聯網的重要實踐
無(wu)(wu)(wu)源物(wu)聯網并非不用(yong)能(neng)(neng)(neng)源來(lai)驅動(dong)物(wu)聯網系統工作，而是通(tong)過能(neng)(neng)(neng)量(liang)采(cai)集(ji)技(ji)術(shu)(shu)，將外界(jie)能(neng)(neng)(neng)量(liang)利用(yong)起來(lai)，供物(wu)聯網終端或傳感器工作，環境能(neng)(neng)(neng)量(liang)采(cai)集(ji)技(ji)術(shu)(shu)在無(wu)(wu)(wu)源物(wu)聯網中發(fa)揮(hui)著和核心(xin)作用(yong)。筆者(zhe)曾在《從“入門”到“頭(tou)禿”，一文(wen)(wen)搞懂“無(wu)(wu)(wu)源物(wu)聯網”》一文(wen)(wen)中總結了環境光能(neng)(neng)(neng)量(liang)采(cai)集(ji)、震動(dong)能(neng)(neng)(neng)采(cai)集(ji)、熱(re)能(neng)(neng)(neng)采(cai)集(ji)和射頻能(neng)(neng)(neng)量(liang)采(cai)集(ji)以(yi)及微能(neng)(neng)(neng)量(liang)管(guan)理的相關內容。
Nowi作為環境能量采集和微能管理的代表性創業企業，將環境能量采集和微能量管理技術封裝到芯片中，推出多款能量管理芯片，并與多家物聯網芯片、模組廠商合作，給物聯網節點供能。Nowi合作的案例中，一個最為典型的特征就是讓物聯網模組或節點可以拋棄電池，通過環境能量采集實現“終身供電”和免維護，推動無源物聯網落地。截至目前，Nowi已經為NB-IoT、LoRa、Sigfox、藍牙合作伙伴提供環境能量采集和微能管理的方案。
眾(zhong)所周(zhou)知，NB-IoT的(de)大部分(fen)場景都需(xu)要(yao)電池(chi)供電，可以實現(xian)數(shu)年甚至10年以上的(de)免維(wei)護，但(dan)不少(shao)場景的(de)生命周(zhou)期(qi)可能更(geng)長，或者(zhe)維(wei)護環境非常惡劣，電池(chi)供電面臨很大挑戰。環境能量采集就能夠發揮作用(yong)。
早在2019年，Nowi就和海思半導體合作，推出能源自給的NB-IoT平臺，并在2020年實現第二代升級。該平臺是基于海思的Hi2115 NB-IoT解決方案和Nowi的NH2能量收集電源管理芯片，通過能量收集供能為芯片和(he)模組長期(qi)供電，支(zhi)持NB-IoT傳輸。在(zai)這一方(fang)案下(xia)，NB-IoT能夠(gou)支(zhi)持一些需要(yao)長期(qi)免(mian)維護的場景。
在今年的世界移動通信大會（MWC）上，日本村田公司、德國電信以及Nowi合作推出了“能源自主蜂窩物聯網開發解決方案”，這一方案被稱為NB-IoT自主開發方案（Autonomous NB-IoT Development Solution，ANDS），號稱全球最小的能源采集NB-IoT模塊。在這一方案中，村(cun)田提(ti)(ti)(ti)供其小尺(chi)寸(cun)的1YS NB-IoT模組，德國電信的nuSIM直(zhi)接集成到村(cun)田公司(si)的模組，Nowi提(ti)(ti)(ti)供其NH2能(neng)(neng)源采集芯片，該芯片體積為3x3mm，可為解決(jue)方案提(ti)(ti)(ti)供永久供能(neng)(neng)。這一方案涵蓋了(le)無線通信、電源管理和SIM管理。
能量采集技術也支持LoRa節點免電池工作。2021年4月，日(ri)本村田(tian)公司與Nowi公司合作推(tui)出(chu)無(wu)電(dian)池(chi)LoRa方案參(can)考平(ping)臺，該平(ping)臺使用(yong)村田(tian)的(de)(de)LoRa模(mo)塊，由(you)Nowi的(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)采集電(dian)源(yuan)(yuan)管(guan)理芯片，該電(dian)源(yuan)(yuan)管(guan)理芯片為(wei)Smtech的(de)(de)LoRa收發器(qi)以(yi)及(ji)意(yi)法(fa)半導體的(de)(de)MCU供給能(neng)量(liang)(liang)。在這(zhe)一(yi)參(can)考平(ping)臺下，一(yi)些場景(jing)可以(yi)大范圍部署(shu)無(wu)電(dian)池(chi)的(de)(de)低功耗廣域網絡(luo)節點。
Sigfox雖然經歷了破產保護和被收購，但其畢竟在全球數十個國家已經開展業務，涵蓋大量低功耗廣域網絡場景，Nowi也在支持免電池的Sigfox方案中發揮作用。在今年的CES大會(hui)上，Nowi和巴(ba)西HT Micron發布了基于微能管理芯片的Sigfox開發板，為Sigfox相關傳感器(qi)場景提供長期能量來(lai)源(yuan)。
環境能量采集和藍牙也進行融合，實現持續供能。國內(nei)藍(lan)牙芯片廠商(shang)泰凌微電子(zi)與(yu)Nowi合(he)作(zuo)，通(tong)將(jiang)能(neng)源自(zi)(zi)主智能(neng)遙(yao)(yao)控器的解決方案推向市場，滿足(zu)市場對自(zi)(zi)供(gong)電環保智能(neng)遙(yao)(yao)控器的激增需(xu)求，幫助(zhu)消費電子(zi)品(pin)牌(pai)、電視供(gong)應商(shang)和(he)機頂盒供(gong)應商(shang)制(zhi)造(zao)能(neng)量(liang)(liang)自(zi)(zi)給的終端設備。此外，Nowi和(he)泰凌也通(tong)過環境能(neng)量(liang)(liang)采(cai)集和(he)微能(neng)管理(li)技術的合(he)作(zuo)，推出能(neng)源自(zi)(zi)主電子(zi)貨架標簽系統(tong)，廣泛(fan)應用于零(ling)售行業。
由于(yu)環境能量采集和微(wei)能管(guan)理的(de)(de)(de)(de)市場前景，國內外已有多家企業(ye)在這方面布局。例如，威爾士一家名為(wei)Trameto的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)源(yuan)管(guan)理芯(xin)片企業(ye)今年5月份(fen)獲得了來自蜂(feng)窩物聯(lian)網廠(chang)商U-blox的(de)(de)(de)(de)投(tou)資，其(qi)產品也是定位(wei)于(yu)替代物聯(lian)網供電(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)池；比利(li)時一家名為(wei)e-peas的(de)(de)(de)(de)半導體初(chu)創公司(si)與蜂(feng)窩芯(xin)片廠(chang)商Sequans合作，推(tui)出自供電(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)LTE-M/NB-IoT解決方案。該(gai)方案采用e-peas的(de)(de)(de)(de)能量收(shou)(shou)集管(guan)理IC和Sequans的(de)(de)(de)(de)Monarch LTE-M/NB-IoT芯(xin)片，e-peas的(de)(de)(de)(de)能量管(guan)理IC將能量從光伏接收(shou)(shou)電(dian)(dian)量傳輸到(dao)儲存(cun)組件，然后(hou)供給Sequans的(de)(de)(de)(de)LTE-M/NB-IoT組件工(gong)作。
雖然當(dang)前環(huan)境能(neng)量(liang)采集(ji)的(de)廠商(shang)還是以中小企(qi)(qi)業(ye)(ye)及創業(ye)(ye)企(qi)(qi)業(ye)(ye)為主，但在過去幾(ji)年的(de)事件中，這些企(qi)(qi)業(ye)(ye)已經證明了(le)環(huan)境能(neng)量(liang)采集(ji)的(de)技術可(ke)行性，并為低(di)功耗物聯網(wang)設備提供支持，形成了(le)無源物聯網(wang)初期的(de)典型示范。
安世半導體入局，加速無源物聯網商用步伐
如(ru)果說無(wu)源物聯網(wang)這一領(ling)域此前更多是中小(xiao)型(xing)和創業(ye)企業(ye)在探索，大(da)型(xing)企業(ye)更多是對其投資或者項目合作，并未深入參(can)與，那(nei)么，作為(wei)全球領(ling)先的(de)分(fen)立式器(qi)(qi)件、邏輯器(qi)(qi)件與MOSFET器(qi)(qi)件的(de)專業(ye)制造商(shang)，安世半導(dao)體收購Nowi，則意味著這家(jia)大(da)型(xing)企業(ye)開始(shi)親自入局，推動力量(liang)更強，加速了無(wu)源物聯網(wang)商(shang)用(yong)的(de)步伐(fa)。
首先，收購Nowi補齊了其電源管理產品能力
安世半導體在新聞稿中宣稱，該公司將擴大其電池管理產品組合，以納入能量采集解決方案。光、震動、無線電波或溫度梯度中有能量可收集，并用于替換智能可穿戴設備和汽車無線感應器(qi)節(jie)點(dian)等低功耗應用(yong)中的電池。
安(an)世(shi)半(ban)導體(ti)(ti)高管在評價這一(yi)收購案時表示，對Nowi的(de)收購是一(yi)項具有重要戰略(lve)意義(yi)的(de)投資，因(yin)為(wei)能(neng)量采集完美(mei)地補(bu)足了(le)安(an)世(shi)半(ban)導體(ti)(ti)現有的(de)電(dian)源管理能(neng)力，該(gai)決策意味著安(an)世(shi)半(ban)導體(ti)(ti)現在可(ke)以為(wei)客戶的(de)產(chan)品提供可(ke)持續的(de)電(dian)池替代品，助(zhu)力其產(chan)品快速面市。
可(ke)以看出(chu)(chu)，提供電(dian)池替代(dai)品是安(an)世半(ban)導體最(zui)為看中的Nowi的能力(li)。安(an)世半(ban)導體的產(chan)品廣泛應用于(yu)汽(qi)車、可(ke)穿戴(dai)設備、消費電(dian)子等(deng)領域(yu)，這些領域(yu)中存在(zai)大(da)量低功耗傳感器節點，對(dui)于(yu)能量管(guan)理提出(chu)(chu)非(fei)常苛(ke)刻的要求(qiu)。通過收購Nowi，獲得能量采集和微能管(guan)理的技術(shu)，可(ke)以明顯升級安(an)世半(ban)導體的產(chan)品能力(li)。
其次，借助安世半導體產業影響，加速無源物聯網產品普及
Nowi的首(shou)席執行官(guan)表示(shi)，借助大型半導體制造商的制造、銷(xiao)售和營(ying)銷(xiao)等渠道，我們能夠更快地將(jiang)更好的產品推向市場(chang)。安(an)世半導體具有顯著影響力，每(mei)年(nian)生產1000多億件(jian)性能可靠穩定的半導體器(qi)件(jian)，客(ke)戶遍及(ji)全球各地和各個行業，可以通(tong)過(guo)其已有資源，幫助無源物聯網方(fang)案快速打(da)開(kai)市場(chang)。
目前，能量采集是無源物聯網相對成熟的技術領域，且商業化已經有一定的場景和規模。相對(dui)于(yu)能量(liang)采(cai)集，反向散射通信商(shang)(shang)用化(hua)進(jin)程(cheng)相對(dui)緩慢，僅有部分初步試(shi)商(shang)(shang)用，尤其是(shi)基(ji)于(yu)蜂窩網(wang)(wang)絡的反向散射通信還處于(yu)標準研究階段(duan)。在這一(yi)階段(duan)中(zhong)(zhong)，能量(liang)采(cai)集技(ji)術(shu)可以(yi)用于(yu)很多(duo)物聯(lian)網(wang)(wang)場(chang)(chang)景中(zhong)(zhong)，結(jie)(jie)合現(xian)有通信技(ji)術(shu)，實現(xian)對(dui)電池的替代。筆(bi)者在《NB-IoT和LoRa不(bu)用電池也可以(yi)工作：無源物聯(lian)網(wang)(wang)為LPWAN開辟(pi)新(xin)機遇》一(yi)文(wen)中(zhong)(zhong)總結(jie)(jie)了(le)環境能量(liang)采(cai)集與NB-IoT、LoRa的配合，可以(yi)實現(xian)低功耗廣(guang)域(yu)網(wang)(wang)絡很多(duo)場(chang)(chang)景無源化(hua)。
這一無(wu)源化過程需要規模效應，才能(neng)將微(wei)能(neng)管(guan)理(li)芯片的(de)成本(ben)降下(xia)來(lai)。安世半導(dao)體(ti)的(de)全(quan)球資源和(he)行業影(ying)響力，對于規模化提供(gong)了較好支持，能(neng)夠快速降低相關器(qi)件(jian)的(de)成本(ben)。
再次，中國無源物聯網市場迎來新機遇
2018-2019年，中(zhong)國(guo)上市公司聞泰科(ke)技收購全球知名芯片(pian)公司安(an)世(shi)半(ban)導體成為(wei)業界重大事件。目前，安(an)世(shi)半(ban)導體作為(wei)聞泰科(ke)技旗下的(de)半(ban)導體業務(wu)平臺，不斷加大在中(zhong)國(guo)市場(chang)的(de)投入(ru)力(li)度。本次收購Nowi，可(ke)以進一步將微能(neng)管理這一無源物(wu)聯網技術和產品在中(zhong)國(guo)市場(chang)進行(xing)推(tui)廣。
一直以來，中(zhong)國(guo)(guo)都是(shi)NB-IoT、LoRa和(he)藍牙的(de)(de)最(zui)大的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)市(shi)場，出貨量居全球首位。目前，雖然反向散(san)射通信商(shang)用(yong)(yong)(yong)進(jin)程相對(dui)(dui)緩(huan)慢，但能(neng)量采集、微能(neng)管理和(he)NB-IoT、LoRa、藍牙的(de)(de)結合，能(neng)夠實現(xian)這些通信技術支撐場景(jing)(jing)下對(dui)(dui)電池(chi)的(de)(de)替代，多個場景(jing)(jing)對(dui)(dui)于長(chang)時間(jian)免維護的(de)(de)需求(qiu)，加快(kuai)了NB-IoT、LoRa和(he)藍牙無(wu)源化(hua)的(de)(de)進(jin)程，可(ke)能(neng)在中(zhong)國(guo)(guo)市(shi)場實現(xian)規模化(hua)落地。此(ci)外，零售、物流、倉儲(chu)等行業對(dui)(dui)于無(wu)源化(hua)方(fang)案的(de)(de)需求(qiu)，也可(ke)能(neng)加速能(neng)量采集、微能(neng)管理技術的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)。
過去一年中(zhong)，無源物聯網已成(cheng)為產業(ye)界關注(zhu)的(de)一個重點，安世半導(dao)體(ti)對Nowi的(de)收(shou)購(gou)，可以(yi)看出業(ye)界對這一領域(yu)的(de)重視(shi)程度不斷提升，期待更多市場(chang)主體(ti)進(jin)入這一領域(yu)，加速無源物聯網商用(yong)進(jin)程。
以無源物聯網為代表的先進技術是我們值得關注的確定性機會之一，但它并不是全部，還有很多商機有待我們一起挖掘。2022年12月7日，一年一度的產業盛會【2022年中國AIoT產業年會暨2023智能產業前瞻洞察大典】將在深圳召開，本屆年會將分享和交流前瞻的產業方向、技術趨勢以及應用場景實踐經驗，為產業升級發展提供新價值、提供新動力。
12月7日 深圳
“2022中國AIoT產業年會暨2023智能產業前瞻洞察大典”
