色综合小说,久久精品中文字幕免费,男人插曲女人身体视频,综合天堂av久久久久久久,亚洲 欧美 自拍 动漫 免费

技術頻道

娓娓工業(yè)
您現在的位置: 中國傳動網 > 技術頻道 > 技術百科 > 到底什么是“無源物聯(lián)網”?

到底什么是“無源物聯(lián)網”?

時間:2021-09-27 14:02:23來源:

導語:?繼Cat.1之后,2021年的物聯(lián)網行業(yè),又“喜提”了一個新的“風口”。

  這個“風口”的名字,叫做“無源物聯(lián)網”(Passive IoT)。

  無源物聯(lián)網,到底是個啥東東?它和現有的物聯(lián)網技術之間,有什么區(qū)別?它是真的有黑科技?還是資本又在炒作?

  一、什么是無源物聯(lián)網

  無源物聯(lián)網,顧名思義,就是沒有“源”的物聯(lián)網。

  “源”,就是電源、能量源。

  搞過承載網的童鞋,對“無源”肯定非常熟悉。我們常說的無源光網絡(PON)、無源波分(WDM),都涉及到“無源”。

  說白了,無源,就是不接外部電源、不帶電池。

161205851641.png

  無源物聯(lián)網,不是網絡無源,而是終端節(jié)點無源。

  也就是說,網絡沒啥變化,而連入網絡的終端節(jié)點設備,不帶電源線,也沒有內置電池。

  那么,問題來了。終端節(jié)點設備,有傳感器需要產生數據,有芯片需要計算,有模組需要收發(fā)信號。沒有電源,誰來提供干活的能量呢?

  其實,所謂“無源”,并不是終端節(jié)點不用電,而是換了一種獲取電(能量)的方式。

  大家應該很快會想到,太陽能,就是一種獲取電(能量)的常用方式。

  通過光伏面板,將太陽能轉化成電能,儲備使用。

  除了太陽能之外,還有動能和熱能。

  例如,有的共享單車,就帶有發(fā)電模塊。你踩踏板的時候,就給智能車鎖充了電。

  還有一些遙控器,采用按壓式發(fā)電。你按的時候,通過機械力產生材料形變,動能變成電能,驅動設備工作。

  注意!上述所說的太陽能、動能、熱能,都不是我們今天“無源物聯(lián)網”的討論重點。

  現在大家熱議的“無源物聯(lián)網”,主要是指基于無線電磁能量捕捉技術的物聯(lián)網。

  也就是說,是指物聯(lián)網終端通過采集網絡側發(fā)射過來的無線電波,捕捉和收集能量的物聯(lián)網技術。

161207968414.gif

  大家想到了啥?

  我覺得,很多人一定想到了RFID,也就是Radio Frequency Identification(射頻識別)。

161208091973.jpeg

  我們俗稱的電子標簽,就采用了RFID技術。

  RFID的原理很簡單,當標簽靠近閱讀器后,接收閱讀器發(fā)出的射頻信號,產生感應電流,獲得能量。通過這點能量,標簽發(fā)送信息,實現與閱讀器的通信。

161209996146.jpeg

       除了RFID之外,我還想到了一個技術。那就是小米去年推出的隔空無線充電技術。

161210682216.gif

  當時特別火,數米半徑內,單設備5W隔空充電。

  其實,RFID,就是一種無源物聯(lián)網。

  現在,在RFID的基礎上,無源物聯(lián)網希望進一步延伸,擴展基于Wi-Fi、藍牙、3G、4G甚至5G通信技術的無源互聯(lián)。

  二、無源物聯(lián)網的技術挑戰(zhàn)

  大家都知道,RFID是非常成熟的技術。RFID之所以能夠正常工作,最關鍵一點在于,標簽和閱讀器的距離很近。

  距離越遠,電磁能量的密度越低,獲取能量的難度越大。

  RFID屬于感應耦合,天線的形狀是線圈,電磁能量的傳送,是在感應場區(qū)域內完成的,距離很短。

161214786909.png

  Wi-Fi、藍牙工作距離遠大于RFID,3G/4G/5G更遠。這就不是感應場,而是輻射場。

  輻射場采用的天線技術,主要是偶極子天線或微帶天線。想要在輻射場中,借助這些天線完成電磁能量的傳送,難度極大。

161218119173.jpeg

  微帶陣列天線

  在以前,這都是不可想象的事情。現在,隨著半導體技術的進步,終端芯片的功耗降低到mW級甚至更低,再加上能量轉換技術的不斷升級,才讓遠距離通信技術的能量捕獲和使用成為一種可能性。

  無源物聯(lián)網,還有幾個典型的特性:

  能量震蕩性

  無源物聯(lián)網節(jié)點的能量不再是單一的由高至低的靜態(tài)變化趨勢,由于能量來自于環(huán)境,其呈現出的將是時高時低的動態(tài)狀態(tài)。

  節(jié)點失衡性

  無源物聯(lián)網節(jié)點中能源獲取存在隨機性和不穩(wěn)定性,整個網絡中能量分布可能并不均衡,也會導致每個節(jié)點的差異。

  能源受限性

  無源物聯(lián)網獲取能量的方式不同,且所采集的環(huán)境能量非常微弱,一般在納瓦(nW)到微瓦(μW)級,且受到節(jié)點蓄電能力的影響。

  連接脆弱性

  無源物聯(lián)網的網絡連通性直接受各節(jié)點能量的影響。當某些節(jié)點的能量低于一定程度時,這些節(jié)點則成為孤立節(jié)點,導致網絡不連通。由于能量的震蕩性,網絡的連通性是脆弱的,時斷時續(xù),難以保持一直連通。

  大家都看出來了,這些都不是什么好特性,都是缺點。這些缺點,制約了無源物聯(lián)網的應用。

  三、無源物聯(lián)網的研究進展

  人們基于RFID的成功,產生了對無源物聯(lián)網的美好憧憬。

  但是,我們仍需注意到,目前我們在媒體上可以看到的無源物聯(lián)網應用,還是處于初級階段。

  今年新冒出來的幾個無源物聯(lián)網明星企業(yè)及其研究成果,基本上以NFC和藍牙為主。

161219800922.png

  關于Wi-Fi的,目前看到一篇關于“美國華盛頓大學電子工程學院”的報道。

  他們的研究人員提出,通過對射頻信號的反射調制技術,可以實現無源設備供電和傳輸數據。他們正在研發(fā)除了Passive WiFi的無源技術,并進一步將該技術用于LoRa中,實現數百米長距離無源節(jié)點傳輸。

  至于4G/5G的無源物聯(lián)網,好像是沒有看到任何應用。

  上個月,華為常務董事、ICT產品與解決方案總裁汪濤在5G-Advanced創(chuàng)新產業(yè)峰會上,提出了面向5.5G的無源物聯(lián)網設想,希望5G網絡能夠實現無源物聯(lián)網。

  但是,3GPP是否會在R18中加入無源物聯(lián)網的內容,目前好像還沒有明確的消息。

  四、無源物聯(lián)網的意義

  無源物聯(lián)網為什么會火?

  說白了,還是因為它背后的龐大市場價值。

  小棗君之前就和大家說過,蜂窩物聯(lián)網的應用場景,分為高速、中速、低速。

161220937917.png

  低速物聯(lián)網的主流技術,是NB-IoT、LoRa等。

  在原定的發(fā)展規(guī)劃,NB-IoT已經算是最“l(fā)ow”的蜂窩物聯(lián)網技術了。它的速度最低,功耗最低、成本最低,電池待機時間號稱10年。

  結果,人們發(fā)現,想要實現千億級別的物聯(lián)網連接,NB-IoT仍然不夠。

  NB-IoT對能量(電池)的依賴,增加了自身成本,限制了更廣泛的普及。

  例如,我們可以給中國所有的電表、水表安裝NB-IoT模組,但是,我們可以給所有的衣服、所有的商品、所有的快遞包裹安裝NB-IoT模組嗎?不可以。

  所以說,人們就提出了“無源物聯(lián)網”,把物聯(lián)網的網,撒得更大。

161221724765.png

  又加了一級

  無源物聯(lián)網的最大優(yōu)勢,就是完全不需要電池。

  NB-IoT每10年換一次電池(理想情況下),無源物聯(lián)網終身不需要。這不僅減少了換電池的人力成本,也減少了電池組件成本。

  目前的通用型UHF RFID標簽,價格可以做到2-3毛錢。NB-IoT模組,價格大概是十幾塊,差距有幾十倍。

  第二,不用電池,有利于環(huán)保。單個電池雖然很小,但千億級的數量規(guī)模,環(huán)保影響不容小覷。

  第三,沒有電池,終端的體積可以進一步縮小。例如像RFID那樣,就是一個小貼片,將大大有利于終端設計。

  總而言之,無源物聯(lián)網是一個非常不錯的發(fā)展思路。然而,想要把這條路真正走通,我們可能還需要很長的時間。


標簽: 物聯(lián)網

點贊

分享到:

上一篇:運動控制卡在ROS上的應用(下)

下一篇:清華大學三維石墨烯光電傳感...

傳動網版權與免責聲明:凡本網注明[來源:傳動網]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權均為傳動網(m.y3602.cn)獨家所有。如需轉載請與0755-82949061聯(lián)系。任何媒體、網站或個人轉載使用時須注明來源“傳動網”,違反者本網將追究其法律責任。

本網轉載并注明其他來源的稿件,均來自互聯(lián)網或業(yè)內投稿人士,版權屬于原版權人。轉載請保留稿件來源及作者,禁止擅自篡改,違者自負版權法律責任。

網站簡介|會員服務|聯(lián)系方式|幫助信息|版權信息|網站地圖|友情鏈接|法律支持|意見反饋|sitemap

傳動網-工業(yè)自動化與智能制造的全媒體“互聯(lián)網+”創(chuàng)新服務平臺

網站客服服務咨詢采購咨詢媒體合作

Chuandong.com Copyright ?2005 - 2025 ,All Rights Reserved 深圳市奧美大唐廣告有限公司 版權所有
粵ICP備 14004826號 | 營業(yè)執(zhí)照證書 | 不良信息舉報中心 | 粵公網安備 44030402000946號