无源物联网大规模应用之路 飞英思特以环境取能技术引领网络破局

随着物联网（IoT）向万物互联的智能世界不断演进，一个核心挑战日益凸显：如何为海量、分布广泛甚至难以触及的传感器节点持续可靠地供电？传统电池供电方案存在寿命有限、维护成本高昂、环境污染等瓶颈，严重制约了物联网，特别是无源物联网的大规模、永久性部署。在此背景下，环境取能技术正成为破局的关键，而专注于该领域的创新企业如飞英思特，其技术研发与突破，正在为无源物联网网络的规模化应用铺就道路。

一、无源物联网大规模应用的核心瓶颈与愿景

无源物联网，指终端节点无需内置电池或外部有线供电，便能采集信息、进行数据处理与无线通信的物联网体系。其大规模应用的愿景是实现“万亿级”智能设备的低成本、零维护、永久在线连接，广泛应用于智慧城市、工业监测、智慧农业、资产管理、环境监控等领域。实现这一愿景面临两大核心挑战：

1. 能量供给的可持续性与稳定性：节点需从环境中自主、持续地获取足够能量以支持传感、计算与通信，尤其在光照弱、温差小、振动微等能量匮乏场景。
2. 低功耗通信与网络协同：在极其有限的能量预算下，实现远距离、高可靠、可大规模组网的无线通信协议与网络架构。

二、环境取能技术：飞英思特引领的破局之钥

环境取能技术，即从周围环境中的光、热、振动、射频信号等“废弃”能源中收集并转化为电能，是无源终端实现能量自给的唯一途径。飞英思特等前沿科技公司正通过多技术路径的研发与融合，攻克能量收集的效率与适用性难题：

• 多模态能量收集与管理：研发高效的光伏（室内外光）、热电（温差）、压电/电磁（振动）、射频能量收集模块，并设计智能能量管理电路，实现多能源的协同采集、高效转换与动态存储，最大化能量利用效率，确保在多变环境下的持续供电。
• 超低功耗芯片与系统设计：开发专用的超低功耗微控制器、传感器接口和射频芯片，将整个传感通信系统的功耗降至微瓦甚至纳瓦级，使环境采集的微弱能量足以驱动系统周期性地工作。
• 面向取能特性的智能调度算法：根据能量收集的预测模型和实时储能状态，动态调整传感频率、数据精度、通信时机与功率（如后向散射通信），实现能量供给与消耗的最优匹配，保障系统在最恶劣条件下也能维持关键功能。

三、网络技术研发：构建大规模无源物联网的支撑骨架

仅有终端能量自给还不够，还需与之匹配的网络技术，以实现海量无源节点的有效连接与管理。相关研发聚焦于：

• 低功耗广域网与新型通信协议：优化现有LPWAN技术（如LoRa、NB-IoT）使其更适应无源节点的间歇性工作模式，并积极探索环境反向散射通信等革新性技术。该技术允许无源节点通过反射并调制环境中的现有射频信号（如Wi-Fi、蜂窝、电视信号）来传输数据，几乎不消耗自身能量，是实现极远距离、极高节点密度的关键。
• 混合网络架构与协同感知：设计由有源网关（或激励器）与无源终端节点组成的混合异构网络。网关不仅接收数据，还可主动发射射频载波为节点提供能量和通信媒介。研究节点间的协同感知与数据融合技术，减少冗余传输，进一步节省网络整体能耗。
• 标准化与安全性：推动无源物联网在通信协议、能量接口、设备标识等方面的标准化进程，降低产业门槛。研发适应无源设备资源极端受限特点的轻量级安全认证与加密机制，保障网络与数据安全。

四、展望：迈向可持续的万亿级智能连接

以飞英思特为代表的企业，通过深耕环境取能技术与推动低功耗网络技术研发，正在有效解决无源物联网规模化部署的能量与连接双重挑战。随着能量收集效率的持续提升、超低功耗芯片的普及、以及通信协议的不断优化，无源物联网将摆脱电池的束缚，真正实现“部署即永久”的愿景。

这将开启一个全新的智能化时代：数十亿计的传感器将以前所未有的低成本部署在世界的每一个角落，实时感知物理世界，为城市管理、工业生产、环境保护和日常生活提供无缝、可持续的数据智能，最终构建一个绿色、高效、自洽的万物互联生态。而环境取能技术，正是开启这座万亿级智能宝藏的核心钥匙。