隨著物聯網（IoT）向萬物互聯的智能世界不斷演進，一個核心挑戰日益凸顯：如何為海量、分布廣泛甚至難以觸及的傳感器節點持續可靠地供電？傳統電池供電方案存在壽命有限、維護成本高昂、環境污染等瓶頸，嚴重制約了物聯網，特別是無源物聯網的大規模、永久性部署。在此背景下，環境取能技術正成為破局的關鍵，而專注于該領域的創新企業如飛英思特，其技術研發與突破，正在為無源物聯網網絡的規模化應用鋪就道路。

一、無源物聯網大規模應用的核心瓶頸與愿景

無源物聯網，指終端節點無需內置電池或外部有線供電，便能采集信息、進行數據處理與無線通信的物聯網體系。其大規模應用的愿景是實現“萬億級”智能設備的低成本、零維護、永久在線連接，廣泛應用于智慧城市、工業監測、智慧農業、資產管理、環境監控等領域。實現這一愿景面臨兩大核心挑戰：

1. 能量供給的可持續性與穩定性：節點需從環境中自主、持續地獲取足夠能量以支持傳感、計算與通信，尤其在光照弱、溫差小、振動微等能量匱乏場景。
2. 低功耗通信與網絡協同：在極其有限的能量預算下，實現遠距離、高可靠、可大規模組網的無線通信協議與網絡架構。

二、環境取能技術：飛英思特引領的破局之鑰

環境取能技術，即從周圍環境中的光、熱、振動、射頻信號等“廢棄”能源中收集并轉化為電能，是無源終端實現能量自給的唯一途徑。飛英思特等前沿科技公司正通過多技術路徑的研發與融合，攻克能量收集的效率與適用性難題：

• 多模態能量收集與管理：研發高效的光伏（室內外光）、熱電（溫差）、壓電/電磁（振動）、射頻能量收集模塊，并設計智能能量管理電路，實現多能源的協同采集、高效轉換與動態存儲，最大化能量利用效率，確保在多變環境下的持續供電。
• 超低功耗芯片與系統設計：開發專用的超低功耗微控制器、傳感器接口和射頻芯片，將整個傳感通信系統的功耗降至微瓦甚至納瓦級，使環境采集的微弱能量足以驅動系統周期性地工作。
• 面向取能特性的智能調度算法：根據能量收集的預測模型和實時儲能狀態，動態調整傳感頻率、數據精度、通信時機與功率（如后向散射通信），實現能量供給與消耗的最優匹配，保障系統在最惡劣條件下也能維持關鍵功能。

三、網絡技術研發：構建大規模無源物聯網的支撐骨架

僅有終端能量自給還不夠，還需與之匹配的網絡技術，以實現海量無源節點的有效連接與管理。相關研發聚焦于：

• 低功耗廣域網與新型通信協議：優化現有LPWAN技術（如LoRa、NB-IoT）使其更適應無源節點的間歇性工作模式，并積極探索環境反向散射通信等革新性技術。該技術允許無源節點通過反射并調制環境中的現有射頻信號（如Wi-Fi、蜂窩、電視信號）來傳輸數據，幾乎不消耗自身能量，是實現極遠距離、極高節點密度的關鍵。
• 混合網絡架構與協同感知：設計由有源網關（或激勵器）與無源終端節點組成的混合異構網絡。網關不僅接收數據，還可主動發射射頻載波為節點提供能量和通信媒介。研究節點間的協同感知與數據融合技術，減少冗余傳輸，進一步節省網絡整體能耗。
• 標準化與安全性：推動無源物聯網在通信協議、能量接口、設備標識等方面的標準化進程，降低產業門檻。研發適應無源設備資源極端受限特點的輕量級安全認證與加密機制，保障網絡與數據安全。

四、展望：邁向可持續的萬億級智能連接

以飛英思特為代表的企業，通過深耕環境取能技術與推動低功耗網絡技術研發，正在有效解決無源物聯網規模化部署的能量與連接雙重挑戰。隨著能量收集效率的持續提升、超低功耗芯片的普及、以及通信協議的不斷優化，無源物聯網將擺脫電池的束縛，真正實現“部署即永久”的愿景。

這將開啟一個全新的智能化時代：數十億計的傳感器將以前所未有的低成本部署在世界的每一個角落，實時感知物理世界，為城市管理、工業生產、環境保護和日常生活提供無縫、可持續的數據智能，最終構建一個綠色、高效、自洽的萬物互聯生態。而環境取能技術，正是開啟這座萬億級智能寶藏的核心鑰匙。