Говорят, что это эпоха IOT(Интернет всего), и многие продукты подключены к Интернету вещей, но может ли все в мире действительно быть подключено к Интернету?
Это, очевидно, невозможно.! Множество экспресс-посылок, Одежда, и Ñ‚.д.. имеют требования к онлайн-управлению, но в настоящее время они не имеют квалификации для доступа к Интернету вещей.
Почему так?
Мы знаем, что каждый онлайн-объект должен иметь поддержку электричества, чтобы поддержать их, чтобы завершить процесс сбора данных., передача и расчет.
В настоящее время, с развитием пассивной технологии Интернета вещей, такие вещи могут присоединиться к онлайн-миру.
iot считыватель R50 UHF портативный считыватель
Что такое пассивный Интернет вещей?
Так называемый пассивный Интернет вещей относится к Интернету вещей без “источник”. Это “источник” относится к мощности и источникам энергии.
В “пассивный Интернет вещей” то, что получило большое внимание, теперь по существу является пассивными терминальными узлами. Они не имеют шнуров питания и встроенных батарей, но получать энергию из окружающей среды. Ðапример, Интернет вещей на основе беспроводной технологии улавливания электромагнитной энергии. Пассивные терминалы IoT захватывают и собирают энергию, собирая радиоволны, излучаемые со стороны сети, для полного сбора данных, передача и распределенные вычисления.
На самом деле, пассивный Интернет вещей был предложен несколько лет назад. Судя по имеющимся данным, Его можно проследить до 2014 уже в 2014. Национальный фонд естественных наук Китая официально запустил ключевой проект “Базовая теория и ключевые технологии пассивных сенсорных сетей” с суммой финансирования 3.5 миллионов юаней. Более реалистичный путь.
Однако, в первые годы, Многие люди думали, что пассивный Интернет вещей — это нонсенс.. Так почему же вы думаете, что это осуществимо сейчас?
Потому что с развитием полупроводниковых технологий, энергопотребление клеммных микросхем снижено до МВт или даже ниже, в сочетании с непрерывным совершенствованием технологии преобразования энергии, улавливание энергии и использование технологий междугородней связи стало реальностью.
Зачем нужен пассивный IoT?
В реальной жизни, мы привыкли к существованию электричества, и не может почувствовать сильную разницу между активными и пассивными продуктами. Однако, для каждого объекта в мире IoT, мощность незаменима. Это для терминала IoT так же, как воздух и вода для людей..
Люди могут иметь воздух без особых усилий, Но терминалы Интернета вещей могут не иметь питания.
С одной стороны, из-за ограничений по стоимости или объему продукции, Сам объект не имеет условий для питания аккумулятора.
С другой стороны, объекты с онлайн-требованиями ограничены такими факторами, как их широкое распространение и необходимость гибкого перемещения, что затрудняет замену батарей во многих клеммах приложений или не может напрямую питаться от батарей.
С точки зрения тенденции развития Интернета вещей, особенно при столкновении со спросом на “Онлайн” большого количества объектов, она должна быть реализована в “пассивные” форма. Поэтому, Пассивная технология Интернета вещей станет основной движущей силой.
Относительно пассивного Интернета вещей, его источниками энергии может быть свет, 4G, 5Сигналы G, и т.д., и даже деформация объектов может генерировать микроэнергию для использования. Поэтому, Реализацию пассивного Интернета вещей можно разделить на следующие три пути:
Во-первых, это сбор солнечной энергии.;
Второй тип – производство электроэнергии прессового типа.;
Третий тип – преобразование энергии радиоволн, который собирает RFID, NFC, Bluetooth, 4G, 5G, WiFi и другая радиоволновая энергия в окружающей среде и преобразует ее в электрическую энергию. Это также наиболее озабоченный метод пассивного IoT., Потому что нормально работающее устройство IoT должно работать нормально, в дополнение к получению рабочей энергии, он также должен передавать данные через радиосигналы. Таким образом, пассивные IoT-терминалы могут не только получать энергию, но также передают сигналы, и в то же время, стоимость и размер могут быть очень низкими.
Какие пассивные приложения IoT мы видели?
За последние несколько лет, Пассивный IoT развивается бесшумно, а в последнее время это в очередной раз привлекло внимание отрасли. Он известен как еще один новый “выход” в индустрии IoT в 2021 после Кат.1.
Это не связано с быстрым развитием различных коммуникационных технологий.. В настоящее время, пассивный Интернет вещей расширяется, расширение пассивного соединения на основе Bluetooth, Wi-Fi, Лора, NB-IoT, и коммуникационные технологии 5G. Модель на рисунке ниже о будущем максимуме, Требования к средне- и низкоскоростным ioT-соединениям — очень типичная модель в отрасли.
Мы знаем, что появление LPWAN официально открыло эру масштабного развития интернета вещей с батарейным питанием., и решил рыночный спрос на маломощный Интернет вещей с десятками миллиардов подключений, и болевые точки сотен миллиардов пассивного Интернета вещей стали очередной проблемой решения проблемы. Также началось внимание к пассивному Интернету вещей.. В результате, Модель на рисунке выше изменилась.
В нашей повседневной жизни, мы окружены различными радиосигналами. Хотя энергия, которая может быть собрана с помощью этих сигналов, очень мала., этого достаточно для работы большого количества пассивных IoT-узлов, и сигнал может быть использован для реализации возврата данных.
Можно сказать, что пассивная технология IoT расширяет базу “Пирамида” подключений IoT. Так, Какие приложения находятся в основе этой пирамиды подключений IoT?
Пассивный IoT на основе RFID
В настоящее время, Технология RFID является наиболее знакомой и широко используемой пассивной технологией Интернета вещей, и его принцип очень прост. Когда RFID-метка находится близко к считывателю, он принимает радиочастотный сигнал, посылаемый считывателем, генерирует индуцированный ток, и получает энергию. Благодаря этому собрана небольшая энергия, тег отправляет информацию и осуществляет коммуникацию со считывателем.
В настоящее время, отгрузка пассивных IoT-продуктов этой схемы достигла уровня десятков миллиардов в год. NFC, как разновидность высокочастотной RFID, почти стала стандартной конфигурацией в смартфонах, а также может рассматриваться как типичное пассивное применение технологии IoT.
Пассивный IoT на базе Bluetooth
Пассивные метки датчика Bluetooth с низким энергопотреблением также могут завершать зондирование, хранение и связь без электропитания. Метка собирает окружающую радиочастотную энергию для ее питания, и использует эту энергию для отправки уникальных данных идентификационного кода метки и показаний датчика. Стартап-компания под названием Wiliot, его продукт представляет собой пассивную метку датчика низкого энергопотребления Bluetooth, Поскольку для этого не требуется внешний аккумулятор, таким образом, размер продукта равен только размеру почтовой марки, может быть легко наклеен на различные элементы.
Пассивный IoT на основе WiFi
Принцип данной схемы заключается в использовании технологии обратно-отраженной связи радиочастотного сигнала. Когда соседний WiFi-маршрутизатор передает радиочастотный сигнал с относительно высокой мощностью, Пассивный узел IoT поглощает радиочастотный сигнал и модулирует коэффициент отражения антенны для передачи информации датчика.
Эта технология была разработана еще в 2016 исследователями из Школы электронной инженерии Вашингтонского университета, и это называется пассивным WiFi. Пассивные узлы WiFi потребляют только 14,5 мкВт и 59,2 мкВт при передаче 1 Мбит/с и 11 Мбит/с, который может достичь обратного расстояния 30 метров и даже имеют определенную способность проникновения в стену.
Пассивный IoT на базе LoRa
В 2017, Исследователи из Школы электронной инженерии Вашингтонского университета в Соединенных Штатах приняли технологию линейного расширенного спектра для улучшения возможностей пассивного возврата меток и совместимую с коммерческим оборудованием Lora для формирования системы модуляции отражения на основе Lora. В тесте, Исследователи успешно добились модуляции пассивного отражения узла из любого положения, разделенного 475 метров между радиочастотным источником и приемником, и успешно возвращенная информация датчика; когда пассивный узел и радиочастотный источник находились в одном положении, Приемник, до которого можно добраться дальше всех 2.8 Километров.
Пассивный IoT на базе 5G
Поддержка пассивного IoT через сотовые сети 5G, Одна из трудностей заключается в том, как пассивные терминальные узлы получают энергию, и другая трудность заключается в том, как достичь дальней обратной перевозки, особенно последнее сложнее. Потому что энергия, получаемая пассивным терминалом различными методами, очень слаба., Обратный путь слишком длинный, и сигнал будет быстро затухать. В настоящее время, самая передовая технология на лабораторной стадии уже может собирать радиочастотную энергию 5G в определенном полосе частот в диапазоне 180 метров, и собрать около 6 мкВт электроэнергии.
Компоновка пассивного IoT в стране и за рубежом
В настоящее время, Исследование пассивного IoT все еще находится на ранней стадии. Слабая и нестабильная энергия из окружающей среды, случайность получения энергии в узлах, и т.д., делают подключение пассивных узлов IoT относительно хрупким и трудным для поддержания непрерывного подключения. Все это ограничивает применение пассивного IoT..
Тем не менее, есть еще большое количество предприятий в стране и за рубежом, которые усердно работают. Как упоминалось ранее, RFID в настоящее время является наиболее широко используемым и зрелым пассивным приложением IoT.
