节能：有条件的自我救赎

Microchip高级单品级架构部资深产品营销经理Jason Tollefson认为未来机遇主要存在于电表、太阳能逆变器和能量采集这三个领域。新型电表需要允许本地发电设备与电网连接，并且必须是智能电表，能够跟踪发电量、为多费率计价提供精确时间，并将这些数据传送到公共事业公司。实施高效太阳能逆变器可以限制与直流-交流转换相关的损耗，单片机通常在提高其效率方面能发挥重要作用。最终，企业会设法向无线传感器网络迁移。能量采集和超低功耗电子设备使部署无电池解决方案成为可能，从而推动这一转变进程。

　　对于新能源技术来说，富士通半导体王韵也承认，能量转换和回收技术非常重要。如何利用室内灯光给电池充电?如何将走路时产生的震动能量回收回来?富士通半导体早在多年前就开始针对能量转换和回收技术进行研究和技术积累。已经开始在超低照度能量转换、震动能量转换方面做产品开发。将在年内推出相关的芯片产品。

　　关于能量收集技术，凌力尔特公司已经将其付诸现实，Tony Armstrong介绍，能量收集的概念已经问世 10 多年了。不过，在真实环境中实现的环境能源供电系统一直笨重、复杂且昂贵。然而，也有一些市场成功地采用了能量收集方法，包括交通基础设施、无线医疗设备、轮胎压力检测和楼宇自动化。尤其是在楼宇自动化系统中，诸如占位传感器、恒温器甚至电灯开关等产品，已经去掉了通常与安装这些产品有关的电源或控制线，并转而使用了本地的能量收集系统。

　　采用能量收集技术的无线网络可以在大楼中将任何数量的传感器连接到一起，以在整幢大楼或某些房间未使用时，通过调节温度或关掉非必要区域的电灯，以降低 HVAC 及电力成本。此外，与布设长长的电源线或更换电池所需的日常维护相比，能量收集电子产品的成本常常更低，因此，采用能量收集供电方法，显然有经济益处。

　　不过，如果每个节点都需要自己的外部电源，那么无线传感器网络的很多优点就都失去了。尽管事实上，不断发展的电源管理方法已经使电子电路能在给定电源情况下工作更长时间，但是这种工作时间的延长仍然受到限制，而能量收集电源则提供了一种能起补充作用的方法。因此，能量收集通过将本地环境能源转换成可用电能，而成为一种给无线传感器节点供电或者补充无线传感器节点的方法。

　　目前，所有无线传感器节点都能在几百 µW 至几十 mW 的功率范围内工作，因此用非传统电源为无线传感器节点供电是可行的。这已经导致了能量收集电源的使用，这类电源在使用电池不方便、不实际、昂贵或危险的系统中，为给电池充电、补充或取代电池而供电。显然，如果电池更换周期可以从两年延长至 5 到 7年，那么将能显著地节省维护费用。

　　最新和现成有售的能量收集产品，例如振动能量收集产品和室内光伏电池，在典型工作条件下，可产生 mW 量级的功率。尽管这个量级的功率也许看起来用处有限，但多年来收集组件的工作可能意味着，无论从能量提供还是从每能量单位的价格上看，能量收集产品与寿命很长的主电池的作用大致相似。此外，采用能量收集的系统在电量耗尽后，一般能再充电，而由主电池供电的系统则不可能做到这一点。