物联网的未来：无源物联网到底是什么

Posted 2022-11-27 成都泽耀科技有限公司Ashining

在讲无源物联网之前，我们先来聊一下在物联网中数据传输，到底会经历哪些进步。

1.第一次进步开槽布线，线缆传数据

有线好呀，好在数传稳定，不易丢包。

但有线的弊端也是非常明显的，今天刚修好，明天一铲刀，得了，网又断了。

成本耗费巨大，A地想和B地通信，传统有线，从准备到后期维护全是坑：

（1）前期批地，麻烦！

如果是自家工厂或自己家里不是就不用批了？

是的，是不用批地了，但开槽布线的前期规划设计还是少不了——地下布线的设计，得挖；空中走线的设计，得架线；墙上走线的设计，得开槽。还是大写的麻烦！

（2）中期布线，昂贵！

人力、线缆都是省都省不掉的大头。还说不定挖断隔壁的水、电、光缆等等管道，头大！

（3）后期维护，麻烦+昂贵！

哪里线断了？得补。

通信升级了？得换。

突然故障了？得修。

线路老化了？得查。

还得随时随地去检查。问为什么要检查？

排除火灾隐患啊！不然哪烧起来了，别说没法通信，整个工厂都得被霍霍了。

想想公司、家附近那条永远在修的路，是不是一下就瞬间明白了传统布线数传的bug。

2.第二步次进无线数传，就近接电源，或电池供电

现在流行的无线数传，比如我们熟知的蓝牙、WiFi、ZigBee、lora、NBIoT、3G/4G/5G等等。

无线数传这个无线可以说是完美地规避了有线传输99%的bug，不用考虑布线设计！

什么免开槽、不布线、高灵敏、低成本、远距离、易于扩展和部署等等优点。

而无线数传模块的通信距离可以长达几公里甚至几十公里，这么长的距离完全不需要在通信的两者之间架设线缆，节约的人力物力成本可想而知。

当然无线数传也不是100%完美的，相比无线，有线数传的稳定性会稍弱一点。

但是国内也有非常厉害的做无线模块的公司，基本能保证几乎接近有线通讯的稳定性，做到可靠不丢包。

无线数传模块也需要外接电源或者装配电池。外接电源的话，也会有一定的布线需求，但相比有线数传动辄长达几十公里的布线来说，无线数传的接线成本完全不值得一提。

而且有的无线数传模块也可以自带电池，像有模块生产商些可以做到超低功耗，电流低至零点几μA，一块电池使用十年也不是问题。

3.第三次进步无源物联，与无线模块同寿命

物联网我们是很熟悉了，基本上大家都能说一句“the Internet of things”——物物相连的世界。

但无源这两个字，相对来说就是比较陌生的了。

无源？难道是指没有开放源码的意思？

无源其实是指无电源、无能量源的意思！

熟悉物联网的朋友应该已经马上就想起了RFID这位大哥，即使不熟悉物联网的小伙伴可能也想起来最近很火的无线充电技术。

其实无论是RFID还是无线充电技术，其实都可以理解为利用近距离感应场来捕获空气中的电磁波的能量。

而无源物联网，其实也就是希望能在更远距离捕获空气中电磁波的能量。

但熟悉电磁波的朋友应该马上就会想到，近距离是相对来说好做的。但远距离却是非常大的难点，因为电磁波的特性，就是随着距离的增加而衰减的。

但是！Wi-Fi、蓝牙工作距离远大于RFID，3G/4G/5G更远。这就不是感应场，而是辐射场了！

辐射场采用的天线技术，主要是偶极子天线或微带天线。在过去，想要在辐射场中，借助这些天线完成电磁能量的传送，难度极大。但现在，随着半导体技术的进步，终端芯片的功耗降低到mW级甚至更低，再加上能量转换技术的不断升级，才让远距离通信技术的能量捕获和使用成为一种可能性。

简而言之，就是无源，能做！

那无源物联网又是什么呢？

无源物联网，可以简单理解为物联网中终端节点无源。

在第二步无线通信的基础上，让无线通信终端脱离电源的制约。

要知道，供电受限是未来数百亿物联网节点面临的最大挑战之一，除了少部分物联网终端外，大部分终端都不具备持续电源供电的条件，因此各类节电技术持续成为物联网产业的重点，过去几年备受业界关注的低功耗广域网络（LPWAN）正是为了解决电池供电的物联网终端和传感器的痛点而生。

而“无源物联网”，从根本上解决了供电问题，而且把曾经那些不具备配备电池供电的条件的大量物品连入了物联网。像我们日常穿的衣服、随手买到的笔、吊牌等等

可以说，无源物联网可以把物联网的网，撒得更大。