能量收集條碼硬件:構(gòu)建自維持的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)能源系
為解決物聯(lián)網(wǎng)海量設(shè)備的供電難題,能量收集技術(shù)與條碼硬件的融合正實(shí)現(xiàn)標(biāo)識(shí)節(jié)點(diǎn)的自供電運(yùn)行,拓展應(yīng)用邊界。
摩擦納米發(fā)電條碼的運(yùn)動(dòng)能量俘獲基于王中林院士的摩擦納米發(fā)電機(jī)技術(shù),某新材料公司開(kāi)發(fā)的 “摩擦條碼標(biāo)簽”:通過(guò)聚四氟乙烯與銅箔的摩擦起電,將物體運(yùn)動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為電能,支持條碼實(shí)時(shí)刷新。在智能穿戴設(shè)備中,該標(biāo)簽使運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)條碼(如步數(shù)、卡路里)可自供電傳輸,某運(yùn)動(dòng)手環(huán)應(yīng)用后,續(xù)航時(shí)間從 7 天延長(zhǎng)至無(wú)限,同時(shí)摩擦條碼的柔性設(shè)計(jì)(厚度 < 0.3mm)適配各類穿戴場(chǎng)景。
溫差熱電條碼的環(huán)境熱流利用利用塞貝克效應(yīng)的進(jìn)階設(shè)計(jì),某能源科技企業(yè)推出的 “超晶格熱電條碼”:采用 Bi2Te3 基超晶格材料,將環(huán)境溫差轉(zhuǎn)化為電能(轉(zhuǎn)換效率 > 15%),為條碼硬件持續(xù)供電。在工業(yè)設(shè)備監(jiān)測(cè)中,該條碼使高溫管道的狀態(tài)數(shù)據(jù)(如壓力、溫度條碼)可實(shí)時(shí)回傳,某石化企業(yè)應(yīng)用后,設(shè)備故障預(yù)警時(shí)間從 T+1 縮短至實(shí)時(shí),同時(shí)熱電條碼的耐高溫設(shè)計(jì)(>500℃)適配惡劣工況。
射頻反向散射條碼的無(wú)線能量補(bǔ)給革新傳統(tǒng) RFID 的被動(dòng)模式,某通信團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的 “反向散射智能條碼”:通過(guò)反射環(huán)境射頻信號(hào)獲取能量,同時(shí)完成數(shù)據(jù)傳輸,通信距離達(dá) 10 米(2.4GHz 頻段)。在智慧圖書(shū)館場(chǎng)景中,該條碼使圖書(shū)標(biāo)簽可自更新借閱狀態(tài),某圖書(shū)館應(yīng)用后,盤(pán)點(diǎn)效率提升 100 倍,同時(shí)反向散射條碼的低于成本(單標(biāo)簽 < 0.1 元)支持大規(guī)模部署。
能源自維持生態(tài)預(yù)計(jì)到 2035 年,能量收集條碼硬件的市場(chǎng)規(guī)模將突破 300 億美元,在智能穿戴、工業(yè)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的滲透率超 80%,構(gòu)建 “零功耗” 的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)能源系統(tǒng)。