中国电子科技集团公司第三十八研究所 梅灿华 牛 勤 苏志杰



环境微能源收集技术及其在WSNs中的应用

中国电子科技集团公司第三十八研究所 梅灿华 牛 勤 苏志杰

【摘要】微能源收集技术从外界提取环境能量，并将它转换为电能供低功耗传感器等应用使用，运用收集到的能量可以帮助传感器节点摆脱对于电池寿命的依赖。本文介绍了可以用于传感器节点供电的潜在的微能量来源，阐述了微能源收集技术的发展状况，分析了其在WSNs中应用的研究现状、技术限制及应用前景。

【关键词】微能源收集；WSNs；超低功耗

微能源收集技术能够将许多日常微能源（如光、温差、无线电波、振动等）巧妙地转化为可用能量，延长能量受限网络的使用寿命，进而得到广泛关注。作为能量受限网络之一，无线传感器网络（WSNs）的供电主要以电池供电为主，然而电池所携带的能量有限，不能满足传感器节点长时间工作的需要，尤其是当替换或维护电池不方便或危险的时候。随着近年来超低功耗芯片及相关元器件技术的进步，收集环境微能量为传感器节点供电成为可能。将微能源收集技术应用到无线传感器网络的具体应用环境当中实现传感器节点的自供能或半自供能工作已经是当今物联网技术发展中的一个热门方向和研究热点。

1　引言

无线传感器网络从系统组成上看，单个传感器节点主要由信息采集单元（传感器）、数据处理单元（MCU）、无线收发单元（RF）以及小型电池构成，尺寸通常很小，具有成本低、超低功耗、多功能等特点；……