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光伏能源可以幫助物聯網實現無電池化，因此更具可持續性。根據最近的 IoT Analytics 報告，物聯網 (IoT) 市場繼續增長。即使在 2021 年面臨芯片短缺和供應鏈挑戰的情況下，IoT Analytics 預計今年全球連接的 IoT 設備數量仍將增長 9%，達到 123 億個活動端點。此外，到 2025 年，物聯網連接數可能會超過 270 億。不可否認，物聯網設備是未來，隨之而來的是為這些設備供電的電池對環境的意外影響。

當今市場越來越多地見證了制造、消費電子、醫療保健、運輸和酒店等行業，由于物聯網設備而變得更加高效。隨著更多用例進入市場，這些設備的數量預計將在未來幾年內猛增。這些設備的好處不僅會被行業感受到，也會被那些利用智能家居和可穿戴醫療設備等有影響力的功能來改善日常生活的消費者所感受到。

雖然物聯網設備的好處是不可否認的，但我們還必須考慮這些設備帶來的挑戰。目前，許多物聯網設備都由電池供電，這是一種對環境極其有害且不可持續的電源。僅在美國，每年就有超過 30 億電池被丟棄，我們必須問自己：我們如何才能在不損害環境的情況下為聯網設備供電?幸運的是，答案很簡單：能量收集。能量收集正在推動超低功耗解決方案的開發，這些解決方案可以延長連接設備的電池壽命，甚至可以使設備 100% 無電池。

使能量收集成熟

獲取能量收集優勢的第一步是創建以超低功耗運行的連接解決方案。必須將設備的連接設計為需要很少的能量。在這種情況下，少量收集的能量就足以為物聯網設備供電并提高設備的效率。最低功耗無線電和按需喚醒是兩種類型的連接技術，它們可以顯著降低功耗，并且還可以讓電池供電的設備需要更換電池的時間很少超過 10 年——并且在某些情況下可以永遠持續下去。

最低功率無線電和按需喚醒的優勢與從環境能源(射頻 (RF)、熱能、動能和光伏能)中收集的能量相結合，有助于使用這些電池為各種規模的物聯網部署供電- 擴展甚至更換電池的替代品。

光伏發電

一種更流行的能量收集技術是通過捕獲來自太陽或照明的光伏 (PV) 電力來實現的。將光伏電力的捕獲視為集成到產品設計中并用于捕獲光能的微型太陽能電池板或屏幕。各種尺寸和配置的光伏電池解決方案可以滿足不同產品應用和設計配置的需求。例如，一個無電池的信標可以通過室內捕獲的光供電，電池大小大約是兩個郵票。

盡管光伏電池體積龐大，但它可以為醫院、購物中心、體育場館、娛樂場所、工廠、零售店和企業等大型互聯物聯網部署中的基于位置的傳感器供電。通常，這些部署由一次性電池供電，需要大量的時間和金錢維護。能量收集解決方案使得在更大的部署中為傳感器和集線器供電成為可能，其中的微型電池可持續使用一生，甚至根本沒有電池。

利用收集的光伏能源的成本和維護優勢也與使用日常互聯產品的消費者相關。一個例子是連接的醫療設備，如連續血糖監測儀 (CGM)。借助低功耗連接解決方??案，患者不必擔心他們的 CGM 電池電量不足或錯過捕獲和傳達的關鍵健康信息。

利用光伏能源為物聯網設備供電不僅是一種可以提高設備性能和日常生活的解決方案，而且從長遠來看，會極大地有益于我們的環境。雖然這只是能量收集開發的一種解決方案，但它正在啟動提供無電池和終身連接的物聯網的探索——這一現實將使我們所有人受益。