毫無疑問，世界面臨著許多巨大的環境和生態挑戰，我們必須找到一種方法來使用節能的低功耗計算技術等替代方案。然而，為了最大限度地減少物聯網設備的能源需求，能量收集技術的使用已經變得非常突出。

在更大的范圍內，太陽能電池從風力渦輪機產生能量的領域長期以來一直主導著能源生產領域。在較小的規模上，這個過程被稱為“能量收集”，它涉及從四個不同的來源收集能量：

光線：房間內入射的陽光

電磁場：籠式夾具中的非接觸式線圈

運動：移動機器部件和手柄的旋轉運動

溫差：鍋爐和環境以及散熱器管道的晝夜變化

結果足以為無線傳感器供電，并通過無線電在設備之間交換數據。能量產生類型和成比例的功率輸出最能確定要使用的傳感器應用。

數字化轉型如何通過能量收集促進 IIoT 可持續發展

可持續發展目標是商業價值和公司信譽的關鍵驅動力。我們不能不同意物聯網解決方案在幫助企業實現安全和智能運營方面發揮著極其重要的作用 - 而這一切都是因為數字化轉型。

雖然沒有單一的商定數字化轉型定義，但它本質上意味著適應人工智能和ML等數字技術，在這種情況下就是物聯網。

特別是在制造業，IIoT使生產更加靈活、高效和個性化。另一方面，能量收集可以使用低功耗無線電通信協議優化電池壽命。

在下一節中，我們將研究五個特殊情況，這些案例告訴我們數字化轉型通過能量收集在物聯網領域扮演的角色：

1. 最佳成本效益

在能量收集技術的幫助下，無線電傳感器不需要電池電源或電纜 - 兩者都是低維護和環保的。您知道更換單個電池通常需要多少費用嗎？平均300美元！

即使錢不是問題，更換電池很快，前往現場，定位傳感器，更換電池和測試設備也是繁瑣的，并且會大大增加勞動力成本。此外，隨著銅價的上升及其有害成分構成嚴重的安全問題，考慮節約資源對環境也是必要的。

這就是為什么從財務角度來看，無線能量收集傳感器已經成為一個明智的選擇，如果你考慮到環境因素的話。

2. 質量控制傳感器

質量監控控制整個生產過程，并確保產品所需的性能基于定義的參數。例如，必須適當監測過程因素，如溫度和環境因素，如濕度和空氣質量。

自動監控系統需要傳感器生成的數據。然而，為了實現這一目標，傳感器必須無縫地適應現有的生產過程 - 無需經過培訓或在所述生產中產生額外費用。您必須同意，低維護和自供電傳感器具有最佳優勢。

3. 運行中的節能能力

工業生產使用一個非常重要的組件，即物聯網傳感器。例如，它們可用于基于狀態的維護或過程或質量監控。你看，物聯網應用程序的范圍是巨大的，相應的無線傳感器的使用也是如此。

通過將本地能量轉換器與節能無線電相結合，免維護傳感器可以直接安裝在運動部件上或氣密環境中（例如在測量機械部件、氣體或液體的溫度時）。

4. 一套全新的儲能模型

當您將能量收集添加到組合中時，您將獲得新型號的能量存儲的支持，并使用和延長電池的使用壽命或完全減少電池的使用。

現在，最基本的部署利用能量收集在能量隨時可用時為設備供電，并在任何收集的能量耗盡時恢復使用標準電池。

根據解決方案，其可再生能源需求以及能量收集技術的功率，單個電池可以持續使用設備的整個使用壽命 - 特別是如果它是無線的。

這就是藍牙技術可以發揮作用的地方。其超低功耗技術使整體設備功耗消耗習慣保持在低電平，適用于使用收集光、熱或運動的應用。它提供了許多標準驅動的無線解決方案。

或者，收集的能量也可用于為電池充電，以確保即使在收集的能量不可用時也能長時間運行。通過這種配置，設備可以找到簡化且一致的收集能量流，可以在完全免維護的環境中運行。

5. 通過無電池傳感器進行基于狀態的維護

除產品外，還必須對機器進行監控，以確保生產過程順利進行，因為它們容易磨損。如果有一種方法可以及早發現這些機器中的問題，并采取適當的措施來持續質量保證和最大限度地減少生產停機時間，這將大大有幫助。

在規劃維護時，一個基本問題是計算每個維護周期之間的間隔。如果它很短，就不可能發現任何缺陷，從而給公司帶來不必要的費用。

如果間隔太長，機器可能會發生故障，導致停機并阻礙用戶體驗。此外，對于閑置和人員機器，每輪維護的成本都很高。好消息是，它可以通過研究一些參數來獲得有價值的見解。

例如，無線溫度傳感器在測量過程中發揮著重要作用。另一方面，濕度傳感器監測水是否泄漏。這種傳感器還可以確保一致的空氣質量。

這就是為什么無線能量收集傳感器適用于一系列工業應用的原因。它們維護成本低，安裝成本低，并且具有在工業4.0生態系統中保持高標準所需的所有強大功能。

使用藍牙 5.0 實現受控工業能量收集

所述技術可以為連接的設備提供無電池操作。它是從外部來源（如運動，熱能和光伏）獲取和存儲少量能量的過程。

能量轉換為電池電源的補充或代替電池電源。以前，使用能量收集安裝無電池解決方案僅對短距離物聯網應用有意義。

然而，將藍牙5.0與能量收集技術相結合，可以幫助公司節省時間和金錢，而不必更換物聯網設備的電池。這也完全降低了系統的總體擁有成本。

能量收集的四個關鍵行業

能量收集的好處不僅限于一個行業。它通過提供大量具有足夠功率的應用程序來為自己開辟了一個利基市場，使電池在以下垂直業務中變得無關緊要：

1. 零售

隨著能量收集到位，零售商可以安裝電子貨架標簽（ESL）和其他數字標牌，允許管理人員只需進行一些更改即可應用庫存調整和價格變化。他們也不必擔心更換電池或承擔停機風險。零售商可以節省大量資金 - 否則通過能量收集用于電池的維護和維修。

2. 酒店業

酒店在物聯網解決方案中非常有用。例如，門禁讀卡器由電池供電，可確保在斷電期間運行。能量收集技術除了推進酒店的綠色計劃外，還最大限度地降低了總擁有成本和維護時間。

3. 智慧城市

全球許多城市的使命是走向“智能”。使用傳感器的物聯網解決方案可以監控濕度、空氣質量、溫度等。物聯網設備可以收集和分析數據，以改善基礎設施和公共服務。

通過能量收集，城市可以節省巨大的電池更換成本和勞動力費用。節省下來的錢可以更好地用于資助其他項目，如公共土地，教育和醫療保健。

此外，當物聯網應用程序位于難以到達的區域時，也需要更換電池。通過能量收集，這個問題也得到了解決。

4. 智能建筑

從電燈開關和門鎖，有很多方法可以將任何建筑物變成智能建筑物。雖然這些智能應用程序和設備可以幫助建筑物變得更有效率，但整個物聯網生態系統需要電池才能運行。

您能想象定期更換電池的成本嗎？對于“智能建筑”來說，這是一筆不小的金錢。此外，耗盡的電池也會造成輕微的不便。如果物聯網供電的恒溫器中的電池耗盡，調節室溫將變得不可能。

如果一氧化碳傳感器停止工作怎么辦？這對人民構成威脅。得益于能量收集技術，它可以顯著延長電池壽命，并在沒有任何電池的情況下實現操作 - 完全避免了一些不必要的情況！

工業能量收集和物聯網連接設備的“光明”未來

毫無疑問，我們將看到越來越多的企業利用綜合能源收集能力，變得更加環保和可持續。好消息是，具有能量收集功能的設備還可以使公司免于昂貴的電池維護和更換的麻煩。

這是一個福音，因為如果公司使用需要經常更換的傳統電池供電小工具，維護IIoT設備的成本可能會很快增加。如果能量收集是我們可以優化使用的方法，那么這就是要走的路。

成本節約和“走向綠色”的結合對于展示能量收集如何使世界變得更好的公司來說是一個巨大的雙贏。

審核編輯：郭婷