无线传感器网络正成为多种应用领域富吸引力的解决方案,但如何无线产生电能这一问题抵消了其优势。要么更换电池,但维护工作量大,要么传感器需要一个有线电源。
Microstrain公司的工程师声称他们在“能量采收(energy-harvesting)”的元件中找到了答案。这种元件能直接由周围环境中的能量为无线节点提供电力。该公司最近从美国国防部获得一笔70万美元小企业革新研究资金用于开发此项技术。
“将改进的能量采收方法、智能管理策略和已认可的无线传感器标准加以整合,极大地扩大无线感知网络的市场潜力。” Microstrain公司总裁Steven Arms表示。“我们设想开发出不用维护、无限寿命的无线感知网络,与Wi-Fi和蜂窝电话网络融为一体,使重要信息的有效及时传送成为现实。”
为了实现这一愿景,需要研究出一些从环境中可靠吸取能量并将之转换为毫瓦级电能的方法。光、热、振荡形式的机械能及张力是最可能的源,但在大多数无线传感器网络安装的建筑内只有机械能最充足最可靠。由于压电材料的性能快速发展,该公司产品开发组认为机械张力是最佳源。这种材料当被放置在电场内或相反由于机械张力产生一个电场时,将发生物理形体的变化。张力不仅成为建筑物和设备内可用的通用力,还使高效光纤实现了商用化。
通过创造出单晶光纤,压电材料的能量转换效率从大约60%增长到超过90%。
京公网安备 11011202001138号
