物聯網發展至今，已從方方面(mian)面(mian)融入了我(wo)們(men)的(de)(de)(de)生(sheng)活，各種信(xin)息(xi)傳(chuan)感器(qi)采(cai)集著(zhu)我(wo)們(men)生(sheng)活、生(sheng)產過(guo)程當(dang)中(zhong)的(de)(de)(de)聲、光、熱、電、生(sheng)物、位置(zhi)等(deng)各種需要的(de)(de)(de)信(xin)息(xi)。隨著(zhu)5G時代的(de)(de)(de)到來，萬(wan)物互(hu)聯的(de)(de)(de)概念更(geng)不斷被強調，可以(yi)預見(jian)物理世界的(de)(de)(de)全(quan)面(mian)數(shu)字化將(jiang)為我(wo)們(men)的(de)(de)(de)社(she)會帶(dai)來翻天覆地(di)的(de)(de)(de)變(bian)化和發展。
與此同時，擺在行業發展面前的許多技術問題也越發緊迫，其中，物聯網節點數量空前巨大，其海量聯網設備的供電無法得到長期有效地解決，將成為未來物聯網應用普及的首(shou)要問(wen)題(ti)。當前物聯網終端節點(dian)大(da)(da)部分采用電(dian)(dian)池供(gong)電(dian)(dian)，少部分采用有線電(dian)(dian)源供(gong)電(dian)(dian)這(zhe)兩種方式，前者(zhe)隨(sui)著部署數量的提(ti)高，在應用場景的限(xian)制(zhi)、長期更換電(dian)(dian)池的維(wei)護(hu)(hu)成本，環(huan)境(jing)的污染等(deng)方面都存在巨大(da)(da)問(wen)題(ti)。而(er)有線電(dian)(dian)源供(gong)電(dian)(dian)部署時所涉(she)及到(dao)的施工(gong)環(huan)境(jing)、物料成本、人工(gong)成本和(he)后期線路維(wei)護(hu)(hu)等(deng)問(wen)題(ti)，都更加(jia)決定其很(hen)難在未來物聯網產業中(zhong)被大(da)(da)規模應用。
哪(na)怕是當前為應對續航問題，已被大規模應用的NB-IoT、LoRa等低(di)功耗廣域(yu)網絡(LPWAN)，在(zai)面對萬物互聯，未(wei)來數(shu)千(qian)億設(she)備的場景(jing)下，依然(ran)顯得不(bu)夠(gou)看。
未來的物聯網終端和傳感器，都需要在供電上面提出一種更加穩定、持續、可靠的方案。因此，業界也開始了對于無源(Battery-free)物聯網的研究，一種不需要電池，從環境中獲取能量的創新技術，以期在面對千億級的連接設備上，發揮其巨大的應用場景及經濟成本優勢。
無源物聯網這項(xiang)技(ji)術的(de)產(chan)業(ye)應用在(zai)國內起步(bu)較晚(wan)，但已表現出來市場規模(mo)非常巨(ju)大。隨著2021年物聯網大會上“無源物聯網”概念風口(kou)的(de)到來，越(yue)來越(yue)多的(de)無源應用開(kai)始受到了市場的(de)關注。許多前沿的(de)科(ke)創企(qi)業(ye)也開(kai)始投(tou)身其中(zhong)，而「飛英思特科(ke)技(ji)(Finsiot)」正是這里面的(de)明星企(qi)業(ye)。
中國環境微能管理技術的拓荒與引領者
「飛英思特」團隊2018年在美國硅谷組建，彼時國外已經有Atmosic、 Wiliot這樣對新一代無源技術有深刻研究且應用的公司，而反觀國內新一代無源領域卻幾乎一片空白。為了保障國內技術的獨立性和領先性，「飛英思特」創始團隊毅然決定回國，并匯聚北京大學、清華大學、美國加州大學伯克利、美國加州大學UCSF等名校院所的科技人才，打造了一支在低功耗電子學，能源管理，射頻控制工程，算法模型等方向上都擁有至少10年以上專業經驗的團隊，凝聚起了中國最早開始從事微能量管理技術研發的豪華陣容。
在創辦飛英思特科技之前， 聯合創始人兼CEO鄒珂博士是北京大學與加州大學舊金山分校的聯合培養博士，并在UCSF長期任職，參與負責同Google公司、中國自然科學基金、美國國立衛生研究院基金的生物芯片研發工作，其(qi)成果也(ye)被Nature、Science子(zi)刊等(deng)世界頂級(ji)期刊熱點報(bao)道。在美國期間，鄒珂博士(shi)也(ye)曾參與創辦Elenets、Nonabio等(deng)多(duo)家科技公司，具(ju)有豐富的技術商業(ye)化(hua)經(jing)驗。
公司另外一(yi)位(wei)主(zhu)要聯合創始人(ren)潘(pan)衡(heng)博士(shi)來自(zi)美(mei)國最杰出的(de)國家實驗(yan)室(shi)之一(yi)——勞倫斯伯克利國家實驗(yan)室(shi)(LBNL)，曾主(zhu)持實驗(yan)室(shi)物理(li)加(jia)速器(qi)高精度機電(dian)測量系統研制(zhi)，也參與歐洲核子研究中(zhong)心(xin)(CERN)的(de)多個國際合作項目，并評為美(mei)國電(dian)氣與電(dian)子工程師協會IEEE Senior Member與特約撰稿(gao)人(ren)。
據了解，目前「飛英思特」已開創性地實現了光伏(Photovoltaic)、壓電(Piezoelectric)、熱能(Thermoelectric)和無線射頻(RF)等能量的高效轉換，開啟了自供能技術的全面商業化， 并逐步推出了“微能量管理”與“超低功耗”的核心技術產品。當前這家公司已具備成熟的(de)(de)(de)環(huan)境能量(liang)采(cai)集模組(zu)與芯片設計能力， 并可為(wei)用戶(hu)提供標準的(de)(de)(de)模組(zu)及相應(ying)的(de)(de)(de)自供能產品解決方案。
無源物聯網新突破—國內首款環境微能管理模組
環境能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)采(cai)集(ji)(energy harvesting)技(ji)術是一(yi)種從環境中收集(ji)能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)，存(cun)儲(chu)能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)，使(shi)用能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)的(de)技(ji)術，從某種意義上來(lai)講，環境中的(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)取之不盡(jin)，用之不竭，可(ke)使(shi)物聯(lian)網(wang)終(zhong)端設備工作起來(lai)更加穩定(ding)和超(chao)長壽命續(xu)航，但實現這樣的(de)無(wu)源物聯(lian)網(wang)需要解決兩個(ge)工程(cheng)難題：
如何實現能量供應的穩定和持續;
如何最大限度地降低連接設備的系統功耗。
「飛英思特」潘衡博士介紹道：“降低物聯網設備的功耗一直是硬件及集成電路領域持續的努力， 使得現在的電子元器件功耗大幅降低，這一方面已取得很大的進展。因此實現無源物聯網的另一個關鍵就是如何在不穩定和有限的環境能量中實現穩定的供電，而這需要「微能量管理技術」幫(bang)助工程師在(zai)設計能(neng)量采集(ji)系(xi)統時首先(xian)實(shi)現從環(huan)境中能(neng)夠動態的(de)捕獲并提取隨(sui)機的(de)微小能(neng)量，實(shi)現最大的(de)轉換效率，并有序地存(cun)儲和管理(li)輸出，讓能(neng)量采集(ji)本身(shen)變為有序電源，所以(yi)才使得這種微弱能(neng)源管理(li)技(ji)術(shu)為無(wu)源物(wu)聯網具備實(shi)用性(xing)奠(dian)定了基礎。「飛英思特」也正是沿著無(wu)源物(wu)聯網這一核心技(ji)術(shu)方向(xiang)在(zai)不(bu)斷(duan)完(wan)善自(zi)己的(de)產品(pin)。”
今年10月，「飛英思特」發布了國內首款環境微能管理模組星云系列—REVOMINDS?FEH610微光能管理模組與REVOMINDS?FEH710 TEG熱電型管理模組。該系列模(mo)組可適配(pei)各種能量來源，包括(kuo)太陽(yang)能(Photovoltaic)、壓電(Piezoelectric)、熱能(Thermoelectric)和無線(xian)射頻(RF)。 利用(yong)該模(mo)組收(shou)集(ji)的(de)能量，工程師可采用(yong)低功(gong)耗技術，最(zui)終(zhong)實現設備(bei)能源的(de)自我(wo)供(gong)給，徹底擺脫物聯網應用(yong)大規模(mo)部署受限于電池和布線(xian)的(de)窘境。
用于能量收集的電源管理
IC往往需要大量的外部硬件工程來確定如何調節能量收集換能器的輸入、IC保護等。「飛英思特」的微能管理模塊已將大部分上述開發工程集成到模組中，未來用戶開發無源產品就像選電池一樣簡單，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。整個過程無需過多的工程研發，即可快速實現無源產品的原型設計。
「飛英思特」星云系列模組的發布也意味著國內在無源物聯網道路上實現了從0到1的突破，在這一塊上擁有了完整獨立的自主知識產權。據了解，飛英思特已利用該模組實現技術產品化的驗證，成功開發出了多種類別的無源產品，并且已開始廣泛應用在了智慧家居、電力運維、能源管理、資產管理(工廠資產、交通道路資產等)、智慧農業等多種領域。
賦能合作伙伴，打造無源生態
據鄒珂博士介紹， “將核心技術濃縮為模組形態是無源技術商業化的第一步，為了幫助更多用戶快速敏捷地開發更具市場競爭力的無源產品。飛英思特計劃于2022年實現模組的芯片化，目前微能管理芯片已經全部完成設計工作，并正式進入了流片階段，我們預計2022年上半年推出芯片，彼時模組和芯片這兩個系列產品將會更好地滿足客戶的要求。
早期我們在實際應用中遇到了很多難題，從第一款無源產品推出到現在，我們花了3年時間來總結積累應用過程中的工程經驗，推出的模組/芯片與國外同類產品相比適配性將更強，性能將更優異，商業應用價值也更大。作為無源物聯網的服務企業，我們希望同更多領域的用戶，推出低成本、可快速部署、免維護的無源化解決方案，共同打造無源物聯網生態，最終實現真正意義上的萬物互聯”。
無源技術在哪些行業實現供電革命?
無(wu)源(yuan)(yuan)技術行業應(ying)用的(de)想象空間(jian)是巨大的(de)，幾乎(hu)涉及(ji)到(dao)物聯網的(de)所有行業。例如未來在能(neng)源(yuan)(yuan)行業的(de)智(zhi)(zhi)能(neng)水表(biao)、智(zhi)(zhi)能(neng)氣表(biao)、智(zhi)(zhi)能(neng)電表(biao)等產品(pin)可通過(guo)搭(da)載無(wu)源(yuan)(yuan)模組，實現無(wu)源(yuan)(yuan)化(hua)監測(ce)及(ji)數(shu)據回(hui)傳，具備成本低、部署快、免維護的(de)特點。
物流行業(ye)的集裝箱、快遞(di)包(bao)裹等產品通過搭載無(wu)源微型傳感器，可以感知(zhi)一系(xi)列物理和環(huan)境數據,并(bing)將信息傳輸至網關、手機或支持低功耗藍牙(BLE)的設備上,供管理平臺參考使用。
環保(bao)領域(yu)未(wei)來也(ye)可(ke)以利用該技術(shu)，開(kai)發氣體傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)、液體傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)等各類用于(yu)環境監測的無源設(she)(she)備(bei)，相對現有(you)老(lao)化設(she)(she)備(bei)可(ke)以做到(dao)快速、低成本迭代，同時極(ji)大(da)降低人力(li)維護(hu)成本，而在更多人力(li)難(nan)以到(dao)達或設(she)(she)備(bei)難(nan)以部署(shu)的位置進行數據采集(ji)也(ye)將不再(zai)是行業難(nan)題(ti)。
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、智能家居等多個領(ling)域的頭部企業已經注意到這個技術(shu)，飛英(ying)思特將以無源技術(shu)為各個行業在數字化(hua)轉型(xing)和智能(neng)升級(ji)過程中賦能(neng)。
結語
目前，無源物聯網的(de)(de)(de)熱潮已然掀起，面對一個(ge)如此巨大的(de)(de)(de)藍海市場，行業(ye)必將(jiang)(jiang)迎來一個(ge)百家爭鳴的(de)(de)(de)階(jie)段。可以預見(jian)的(de)(de)(de)是，隨著技(ji)術的(de)(de)(de)不斷(duan)成(cheng)熟(shu)與商業(ye)化落地，產業(ye)間的(de)(de)(de)各種標準終將(jiang)(jiang)統一。而類(lei)似(si)飛(fei)英思特科技(ji)這樣的(de)(de)(de)業(ye)界明星企業(ye)，將(jiang)(jiang)會在這場無源物聯網的(de)(de)(de)發展進程之中(zhong)擔任(ren)什么樣的(de)(de)(de)角色，非常值得我們期待。
