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感測器/MEMS  

跨足日常生活應用 能量收集技術「錢景」佳

上網時間: 2007年12月13日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:無線感測網路  能量收集  無線開關 

由於為能量收集(energy harvesting)技術在日常生活中找到了更多新的應用,即使其主流應用的無線感測網路(wireless)尚未大量佈建,但目前市場上已至少有兩家能量收集技術供應商因此荷包滿滿。

能量收集技術能讓無線感測器網路中的遠端節點(remote node),在無人管理的情況下持續運作多年;其工作原理是從一個環境電能轉換器(environmental transducer)儲存足夠的電能,然後週期性地驅動無線感測網路來讀取與傳送相關讀數資料。

能量收集技術市場規模目前還很小,但市場研究機構Darnell Group預計其成長率可達65%,到2010年出貨超過2億套。而供應商Advanced Linear Devices的執行長Bob Chao日前表示,該公司的能量收集模組銷售額成長了78%,需求來自範圍廣闊的各種產業。

能量收集技術最熱門的應用之一,是以無線方式取代電燈開關,而且不需要電池。例如在西班牙有一棟57樓層高的大樓,即使用了4,200個無線開關來控制4,500盞電燈;如此一來在需要移動大樓內部的牆面時,就不必重新佈建電燈開關線路。

該棟大樓的建築師是採用EnOcean製造的無線開關,能將按下開關按鈕的動作轉化為RF訊號來打開電燈。大樓內所有的電燈連結成一個網路,能提供電源和控制電燈開關的訊號。網路內的無線接收器會接收無線開關傳來的編碼訊號,然後把訊號遙控傳輸到正確的電燈。

EnOcean市場行銷副總裁Jim O'Callaghan表示:「目前我們最大的競爭對手是有線技術。可以收集的能量如海洋般浩瀚,但挑戰在於如何製造出像電池供電產品一樣好用的設備,又不需要電池。」

業界有不少公司都試圖推出可控制簡易電氣裝置(例如電燈開關)的無線網路,不過大多數都需要在開關上安裝電池;而這些電池驅動的電燈開關裝置一旦不動了,對使用者來說會是一個麻煩──因為他們無法確定是燈泡壞了還是電池沒了。

由Siemens獨立而出的Enocean即透過可利用按開關動作來收集能量的方法,解決了以上的問題。當使用者按下無線開關按鈕,就會發出一個「啟動」的訊號,放開按鈕則會送出一個「終止」的訊號,讓網路的路由器透過量測使用者按下與放開按鈕的時間間隔,來進行調光。

O'Callaghan指出:「僅只是輕輕壓一下按鈕就可產生強度足以傳輸100英呎,並能穿透牆面的RF訊號;我們所設計的開關可至少使用20年,不需維護。」

Enocean也有其他一系列的能量收集產品,可轉化動作、聲音、震動、溫度、環境光線和其他能量來源。該公司的開關按鈕每次充電可用五天。該公司亦拓展了可使用無線控制器來管理冷暖空調風扇與傳輸管的業務。

目前Enocean擁有大約60家OEM合作廠商,會出貨開關、路由器與相關模組給Enocean進行互通性驗證:O'Callaghan透露,該公司與這些OEM正在組織一個聯盟,計劃於明年訂定相關標準。Enocean目前也正著手開發自有SoC,以應用於無線感測器網路市場;O'Callaghan表示,該公司打算研發耗電量僅60 nanoamps的SoC,並把模組價格降低到每個4美元。

(參考原文: Energy harvesting matures)

(R. Colin Johnson)




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