近年來，物聯(lián)網(wǎng)作為信息科技重要的發(fā)展方向，已逐步應(yīng)用到智能家居、智慧農(nóng)業(yè)、智慧能源等眾多領(lǐng)域。例如高速收費站的ETC就是智慧交通打造的典型案例。借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，免去了進出口取卡、還卡時間，大幅提升了車輛通行的效率。
物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，讓生活生產(chǎn)變得更加便利的同時，也為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了巨大的市場需求。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，繼2018年物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破萬億大關(guān)后，經(jīng)過短短2年時間的發(fā)展，2020年底產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達2．4萬億。
在宏觀層面，相關(guān)政策也給予了規(guī)劃，前不久工信部、網(wǎng)信辦等8部門聯(lián)合印發(fā)的《物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三年行動計劃（2021—2023年）》提出四大行動12項重點任務(wù)，其中明確指出到2023年底，在國內(nèi)主要城市初步建設(shè)成物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施，為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展指出了明確的方向。
整體看來，物聯(lián)網(wǎng)市場增長態(tài)勢迅猛，但隨著連接設(shè)備規(guī)模的逐漸擴大，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備部署遭遇了不小的瓶頸，供電受限則是其中最具代表性的挑戰(zhàn)之一。傳統(tǒng)的有線供電模式已無法滿足應(yīng)用場景多變的部署需求。所以，大部分物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備依靠電池為其供電，但這不僅增加了傳感節(jié)點的部署成本，大量替換下來的廢舊電池也將對環(huán)境帶來負擔(dān)。
面對未來數(shù)以千億計的連接規(guī)模，物聯(lián)網(wǎng)亟待一種更加穩(wěn)定、持續(xù)、可靠的供電方案打破目前的電池供電窘境，而無源（Battery－free）物聯(lián)網(wǎng)則是最好的答案。
不用電的無源物聯(lián)網(wǎng)
無源（Battery－free）物聯(lián)網(wǎng)，可以簡單理解為不需要用電的物聯(lián)網(wǎng)，但物聯(lián)網(wǎng)終端節(jié)點作為電子元器件，本身是需要能源才能運作。無源物聯(lián)網(wǎng)可通過采集環(huán)境當(dāng)中的零散能量，支撐設(shè)備自身數(shù)據(jù)的感知、傳輸和分布式計算。
事實上，早在2014年，國家自然科學(xué)基金就正式啟動了“無源感知網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)”重點項目，資助金額350萬元，希望在傳感方向走出一條新的道路，但由于當(dāng)時技術(shù)的掣肘，項目取得的成果有限。
而今，隨著半導(dǎo)體及能量轉(zhuǎn)換技術(shù)的不斷升級發(fā)展，關(guān)于無源物聯(lián)網(wǎng)的呼聲在整個業(yè)界的也越來越大。今年8月，在華為和中國移動舉辦的5G－Advanced創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)峰會上，華為常務(wù)董事、ICT產(chǎn)品與解決方案總裁汪濤也在大會上提出了5．5G技術(shù)演進的方向，而無源物聯(lián)網(wǎng)正是其一。
雖然無源物聯(lián)網(wǎng)這項技術(shù)的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用在國內(nèi)起步較晚，但隨著行業(yè)的不斷推動，越來越多的無源應(yīng)用開始受到了市場的關(guān)注。許多前沿的科創(chuàng)企業(yè)也逐步投身其中，飛英思特科技（Finsiot）正是典型代表之一。
中國最早的環(huán)境微能管理技術(shù)
飛英思特團隊2018年在美國硅谷組建，彼時國外已經(jīng)有Atmosic、Wiliot這樣對新一代無源技術(shù)有深刻研究且應(yīng)用的公司，而反觀國內(nèi)新一代無源領(lǐng)域卻幾乎一片空白。為了保障國內(nèi)技術(shù)的獨立性和領(lǐng)先性，飛英思特創(chuàng)始團隊毅然決定回國創(chuàng)業(yè)，并匯聚北京大學(xué)、清華大學(xué)、美國加州大學(xué)伯克利、美國加州大學(xué)UCSF等名校院所的科技人才，在低功耗電子學(xué)，能源管理，射頻控制工程，算法模型等各方向上都擁有至少10年以上的專業(yè)經(jīng)驗，凝聚起了中國最早開始從事微能量管理技術(shù)研發(fā)的豪華陣容。
據(jù)了解，目前飛英思特已開創(chuàng)性地實現(xiàn)了微光能、溫差能、動能、射頻能、電磁能等能量的高效轉(zhuǎn)換，開啟了自供能技術(shù)的全面商業(yè)化，并逐步研發(fā)出了“微能量管理”與“超低功耗”的核心技術(shù)與對應(yīng)產(chǎn)品。當(dāng)前這家公司已具備成熟的環(huán)境能量采集模組與芯片設(shè)計能力，并可為用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的模組及相應(yīng)的自供能產(chǎn)品解決方案。
國內(nèi)首款環(huán)境微能管理模組問世
環(huán)境能量采集（energyharvesting）技術(shù)是一種從環(huán)境中收集能量，存儲能量，使用能量的技術(shù)，從某種意義上來講，環(huán)境中的能量取之不盡，用之不竭，可使物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備工作起來更加穩(wěn)定和超長壽命續(xù)航，但實現(xiàn)這樣的無源物聯(lián)網(wǎng)需要解決兩個工程難題：
如何實現(xiàn)能量供應(yīng)的穩(wěn)定和持續(xù)；
如何最大限度地降低連接設(shè)備的系統(tǒng)功耗。
今年10月，飛英思特發(fā)布了國內(nèi)首款環(huán)境微能管理模組星云系列—微光能管理模組FEH610與TEG熱電能管理模組FEH710。該系列模組可適配各種能量來源，包括太陽能（Photovoltaic）、壓電（Piezoelectric）、熱能（Thermoelectric）和無線射頻（RF）。 利用該模組收集的能量，工程師可采用低功耗技術(shù)，最終實現(xiàn)設(shè)備能源的自我供給，徹底擺脫物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用大規(guī)模部署受限于電池和布線的窘境。
有了飛英思特的微能管理模塊，未來用戶開發(fā)無源產(chǎn)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(fā)，即可快速實現(xiàn)無源產(chǎn)品的原型設(shè)計。
飛英思特星云系列模組的發(fā)布也意味著國內(nèi)在無源物聯(lián)網(wǎng)道路上實現(xiàn)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(chǎn)權(quán)。據(jù)了解，飛英思特已利用該模組實現(xiàn)技術(shù)產(chǎn)品化的驗證，成功開發(fā)出了多種類別的無源產(chǎn)品，并且已開始廣泛應(yīng)用在了智慧家居、電力運維、能源管理、資產(chǎn)管理（工廠資產(chǎn)、交通道路資產(chǎn)等）、智慧農(nóng)業(yè)等多種領(lǐng)域。
模組芯片化助力行業(yè)打造無源物聯(lián)生態(tài)
據(jù)飛英思特負責(zé)人介紹，“將核心技術(shù)濃縮為模組形態(tài)是無源技術(shù)商業(yè)化的第一步，為了更好地和合作伙伴一起打造無源物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)，幫助更多用戶快速敏捷地開發(fā)更具市場競爭力的產(chǎn)品。飛英思特計劃于2022年實現(xiàn)模組的芯片化，目前微能管理芯片已經(jīng)全部完成設(shè)計工作，并正式進入流片階段，預(yù)計2022年上半年推出。
我們充分考慮多年無源產(chǎn)品在實際應(yīng)用中遇到的各種具體問題和需求，積累了大量寶貴經(jīng)驗，這款芯片與目前一些國際大廠的芯片相比應(yīng)用價值將更加廣泛，各項性能更加優(yōu)異。作為無源物聯(lián)網(wǎng)的上游企業(yè)，我們希望服務(wù)更多領(lǐng)域的用戶，通過為其提供電源管理芯片幫助用戶開發(fā)出更具行業(yè)競爭力的無源或低功耗產(chǎn)品，并推出低成本、可快速部署、免維護的無源化解決方案，共同打造無源物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)鏈，最終實現(xiàn)真正意義上的萬物智聯(lián)”。
無源技術(shù)在那些行業(yè)實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)供電革命？
無源技術(shù)行業(yè)應(yīng)用的想象空間是巨大的，幾乎涉及到物聯(lián)網(wǎng)的所有行業(yè)皆可應(yīng)用。例如能源行業(yè)的智能水表、智能氣表、智能電表等產(chǎn)品通過搭載無源模組，可實現(xiàn)無源化監(jiān)測及實時預(yù)警，具備成本低、部署快、免維護的特點。物流行業(yè)的集裝箱、快遞包裹等產(chǎn)品通過搭載無源微型傳感器，可以感知一系列物理和環(huán)境數(shù)據(jù)，并將信息傳輸至網(wǎng)關(guān)、手機或支持低功耗藍牙（BLE）的設(shè)備上，供管理平臺參考使用。
據(jù)了解，隨著對行業(yè)邊界的不斷拓展，在物流、森林防火、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測、能源監(jiān)測、智能家居等多個領(lǐng)域的頭部企業(yè)已經(jīng)注意到這個技術(shù)，飛英思特將以無源技術(shù)為各個行業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能升級過程中賦能。
未來，隨著5G網(wǎng)絡(luò)的進一步覆蓋，將有大量場景與物聯(lián)終端感測設(shè)備產(chǎn)生連接。
物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將再度擴大，相較于傳統(tǒng)的有線或電池供能方式，具備自供能、免維護、部署快等特點的無源方案或更受市場青睞，而那些掌握無源技術(shù)的企業(yè)，已然贏得了頭籌。
