解決物聯網電源痛點!美國新創研發「不需電池」就能運作的感測晶片 | TechOrange


物聯網時代來臨,許多分析師預測,未來物聯網的裝置數量會爆炸性成長,而感測器在物聯網中扮演關鍵角色。但「電源」是感測器的痛點,因為電池壽命有限,要管理、監控上百個感測器的電池狀況很麻煩,更換電池更是一項苦差事。在未來工廠,工程師除了寫 code、管理機台,還要身兼「換電小弟/妹」的雜工嗎?

其實不用這麼「搞剛」。近期,美國新創 Everactive 研發吸收外在環境的光、熱、震動就能產生電力的感測晶片,讓感測器不需要電池就可運作,不需要工程師時常維護,且至少可運作 20 年,有望解決物聯網的能源痛點。

Everactive 研發無電池感測器,能從環境吸收能量發電

Everactive 由 David Wentzlof 與 Benton Calhoun 創立。兩人在麻省理工學院(MIT)攻讀博士學位時,就已經在研究低耗能的電路技術,至今已超過 10 年。他們曾經打造一款不需要電池的生理監控設備,能夠追蹤使用者的動作、體溫、心跳並傳到手機。Wentzlof 回憶道,「當時我們認為,這種技術應該要商業化」,於是與半導體公司 Brendan Richardson 合夥創立公司 PsiKick,也就是 Everactive 的前身。

Wentzloff 表示,創業初期,他們皆認為系統除了要有記憶體、感測器、訊號設備之外,也應該要整合能源蒐集與管理的機制,於是從零開始設計系統,開發不需要電池就可驅動的感測晶片,並將感測晶片搭載於感測器上,為客戶提供自己的解決方案。

Everactive 的第一代感測器為監控蒸氣閥的感測設備,可應用於燃油燃氣、造紙、食品加工等產業。該感測器可透過外界微小的震動、僅 100 流明的微弱光源、10 華氏(約攝氏 5.6 度)的溫差產生電力,能偵測溫度、加速度、震動、壓力等資訊並上傳雲端。

維護成本大幅降低,可設置更多感測器以提升效率

由於不需要電池,因此沒有換電池的麻煩,維護成本極低。以 1 萬個傳統感測器為例,假設電池壽命為 3 年,代表企業平均每年要換 3,333 個電池,相當於 1 天換 9 顆電池,時間與電池成本相當高昂。

但新款感測晶片不需要電池,因此能省下維護成本;而維護成本降低能讓企業設置更多的感測器,讓設備監控更全面,提升工廠的運作效率。

目前 Everactive 正在開發第二代,可用於監控馬達與幫浦的感測晶片。Wentzloff 表示,第二代晶片將帶給物聯網市場更大的衝擊;此外,Everactive 也在開發一款僅郵票大小、半透明、具彈性的晶片,讓使用者能直接貼在設備上,應用在工廠以外的環境。

物聯網需要感測器蒐集資訊,但電源卻是感測器的成本痛點,Everactive 的無電池感測晶片讓感測器擺脫電池的束縛。Calhoun 樂觀表示,這種無電池技術,有望在物聯網時代中,帶來新的運算革命。

參考資料

《Everactive》、《MIT News》

(本文提供合作夥伴轉載;首圖來源:Piqsels CC Licensed)

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