2023-11-29 15:19:13 作者 : 围观 :73次
1990年，我在西北工业大学上学，一位哲学老师叫我们写文章，发表在一个自办的刊物上可以得分，折算为期末成绩，我曾经发过一篇小文章，作了一个思考与探讨，至今还有点印象：既然电磁波传递的是能量，那么，空中的电磁波会不会成为我们使用的能量？如何使用空中传播的能量，会不会成为一项技术？
时过三十多年，2021年10月23日，有两个值得关注的物联网展会同时开幕。世界物联网博览会在无锡举行，第十六届IOTE国际物联网展在深圳开幕。无锡和深圳，也是我国物联网产业聚集的高地。尤其是无锡，它给自己的标签是“中国物联网之都”，从2009年开始就在大力发展物联网产业，是全国唯一的国家传感网创新示范区。截至2020年底，无锡的物联网企业超过3000家、产值超过3000亿元。
两个展会的情况，有一个高频词，叫“无源物联网”。
物联网的目标就是实现“万物互联”，让世界上的每个物体都可以被智能化感知、识别和管理。就像小说《三体》中描述的未来世界，两个人对话时，天花板会实时翻译语言；衣服的面料可以随着你的心情变换图案；到处都是动态的信息窗口，纸巾盒和火柴盒都能播放广告。
但是要实现这个场景，有个大挑战：像衣服、纸巾盒、火柴盒这些，想要成为智能载体，那总得有能量吧，能量从哪里来？接电线，没法移动；用电池，一是设计会比较笨拙，二是更换电池很麻烦，成本也很高。更何况，如果给所有物体装上电池，从环保上来说也是巨大的灾难。这对远传水表来说，“电源”本身就是这个行来极大的痛点。
怎么办？这就要用“无源物联网”来解决了。无源，可以简单理解为不需要电源就能持续工作，电线、电池都不需要。对水表而言，有几个思路：
一、风能
二、光能
三、水能
四、地能
风能与光能，在动力采集上，需要另外增加设施，成本与维护本身也会很多的问题，有些“过度思考”的感觉；水能，水管中的不压本身也是动力源，可以用水压发电，作为水表传输信号的动力源，自然也是一个思路，但不知道市场上是不是有这种产品；而地底下具有电势差，是不是可以利用这种天然的电极，来提供水表传输信号的能源？
而从无源物联网展会，给我的启示是——还有第五种可能：
当下热议的“无源物联网”技术，重点还不是利用太阳能和动能，而是捕获空气中的电磁波的能量，比如蓝牙信号，无线电，4G、5G信号等等。无源物联网就是打这些微能量的主意，利用无线能量捕捉技术，从环境中获取这些能量。
现在，这种“无源物联网”技术已经有一些成熟的应用了。国内企业启纬智芯，开发了一款带显示屏的电子吊牌。这种吊牌可以做成航空公司的电子行李牌，你用手机靠近它，它就能从手机NFC（近场无线通信）中获取电能，并同时获得手机里的数据，在电子牌上显示托运信息。这就省去了一遍遍在行李箱上贴条的麻烦，也更加环保。这家公司还生产了一款智能门锁，同样不通电，不带电池，用户也不需要指纹或者密码，用手机靠近一下，门锁就可以获得能量、识别数据，自动开锁。
当然，这还是需要设备之间彼此靠近来获得能量的手段。我们再来看一个更远距离的无源物联网的应用。
9月份，美国一家名叫Wiliot的物联网初创公司获得了软银愿景基金2亿美元的融资。它的核心产品是一款无源的蓝牙传感器标签，只有邮票大小，可以贴在任何地方。它最大的亮点就是能通过微型天线，收集环境中蓝牙信号的能量，为传感器供能。
这款标签的成本在10美分左右，并且用打印机就能生产。在产品出厂时贴上这种标签，它就能实时传送从工厂、仓库到销售全程的位置信息。还有，酒类和疫苗等产品对存储温度很苛刻，贴上这样一枚标签，在运输过程中，它就能实时传送温度、气压等信息。
现在我们身边最密集的信号源是5G，获取5G能量的技术也正在发展。目前在实验室阶段最先进的技术，已经可以做到在180米的范围内，收集特定频段的5G射频能量，采集到约6微瓦的电力。随着5G的大规模推广，无源物联网拥有了一个广泛覆盖的无线供电网，为小型物联网设备持续供电。
在遥远的将来，“元宇宙”的概念加持下，“无源物联网”把所有物体都接入网络，原始社会人们想象的“万物有灵”，一定会梦想成真。而我们眼中常见的远传水表，真就具备了智能的灵魂。
当然，也许利用5G信号的能量，也会成为国家相关部门的监控对象，或许那时候，会有一些无人机在到处飞翔，就象水务行业的检漏工寻找供水管网的漏点一样，在监测是谁在盗用5G信号中的能量？
无论如何，水表行业值得关注“无源物联网”是不是真的会颠覆我们当前的思维模式？（相关深入探讨，可以见watereyes.com不断更新话题)