當Wi-Fi?的第一個版本（標準802.11a）最初于1997年開發和發布時，它旨在提供與計算機（主要是臺式機）之間的互聯網連接。Wi-Fi的原始設計者可能已經預見到筆記本電腦和手機的應用，但他們可能沒有想到Wi-Fi會成為全球許多不同地點各種設備（從智能手機到無人機）必不可少的無處不在的連接。消費者很快開始期望Wi-Fi幾乎無處不在 - 家庭，公共交通，汽車，工作，學校，購物中心，音樂會和活動，甚至在度假時。無線連接確實將我們從數據線中解放出來，但是電源線呢？

現在，隨著物聯網（IoT）的出現，大量額外的無線連接設備正在進入市場。事實上，ABI Research預測，到2023年，全球將有350多億臺聯網物聯網設備。物聯網設備通常分為六類：個人，家庭，汽車，醫療保健，工業和企業以及智能城市。

在消除連接線方面已經花了很多心思，但是電源線呢？即使不需要電源線，電池也是必需的 - 所有物聯網設備都必須有電源。隨著電力的增加，不僅電力本身（電力或電池）也帶來了額外的成本，而且維護或更換電池的成本也隨之而來。當我們看到超過350億個物聯網設備時，成本迅速成倍增加。我們都犯了每年扔掉太多電池的罪過。

舉個例子，如果您正在經營一個大型的機器人裝配線兒童玩具制造工廠，該怎么辦？您可能擁有門，燈，傳送帶，恒溫器，資產跟蹤器，安全和機器人，所有這些都可能由電池供電，并通過中央傳感器集線器進行管理。在這種情況下，您希望最大限度地減少維護所有這些設備中的電池所花費的大量時間。想象一下，您在一家制造工廠中擁有超過一千個這樣的電池供電的連接設備;無論是在維護方面，還是在潛在的設備停機時間方面，這都是一筆巨大的費用。

在不太可能的平臺上應對挑戰

為了解決電池壽命挑戰，最好從具有大型部署基礎的低功耗連接解決方案開始。藍牙?技術同時滿足這兩個標準。它具有所有廣泛部署的無線連接解決方案中最低的功耗。隨著藍牙5標準中編碼增益的增加，其范圍增加了四倍（現在可與Wi-Fi相媲美），使其更適合物聯網連接。如下圖所示，這種連接藍牙 5 的物聯網設備的電池壽命可以顯著提高。

對藍牙無線收發器進行自下而上的重新設計（專注于降低功耗），可將其功耗降低 5 到 10 倍。新的藍牙 5 采用最低功耗的連接技術進行增強，為物聯網設備提供了理想的連接性。考慮到到 2023 年，350 多億臺設備中只有一部分設備的用電量，減少 5 到 10 倍相當于在全球范圍內產生巨大影響。

按需喚醒

降低功耗的另一種方法是將物聯網設備保持在OFF狀態，除非操作需要它。此功能類似于運動傳感器觸發的燈泡，僅在需要時打開。這種按需喚醒功能內置于 SoC 中，本質上就像第二對耳朵一樣，用于偵聽傳入的 RF 信號。主發射器和接收器保持關閉狀態，直到第二對耳朵“聽到”RF流量并通知主對相關RF正在進入;然后，執行更多功能并因此需要更多功率的主對打開以完成事務。這種按需喚醒技術（取決于應用）可與市場上的其他藍牙 5 解決方案相比，功耗降低多達 100 倍。它特別適用于需要偶爾打開的應用程序。在這些情況下，除非接收或傳輸RF，否則無需利用功率。

能量收集

在過去十年中，具有能量收集功能的無電池應用的廣泛部署僅適用于NFC等非常短距離的應用。隨著藍牙 5 的出現，結合超低功耗功能，功耗足夠低，可以由收集的射頻、光或熱能支持，同時仍然能夠提供相當于 Wi-Fi 的范圍和覆蓋范圍。換句話說，在藍牙 5 最適合的許多物聯網應用中，功耗可能低于可收集的能量。這使得“永久電池”和“無電池”物聯網的概念變得現實。物聯網設備可以在設備隨附的電池上工作，也可以根本不使用電池。

系統級優化

最終，物聯網市場將繼續要求低功耗無線連接。將低功耗和能量收集技術相結合的最大好處是減少我們對電池電源的依賴。沿著這條線，這里有一些結束語：

我們的電池消耗軌跡是不可持續的。我們正接近頻繁更換電池對物聯網增長不可行的時代。我們必須并且將會找到增加連接設備的電池壽命的方法。

低功耗和能量收集技術已準備好顯著延長電池壽命。通過仔細的設計，對“電池壽命”的擔憂可能會并且將成為一個被遺忘的問題 - 這是我們過去擔心的事情。

類似于從白熾燈泡到LED的過渡，消費者必須并且將要求這種變化。

審核編輯：郭婷