摘要：為那些偏遠(yuǎn)分散的便攜式裝置提供能量有兩種方式：一種是小型長(zhǎng)壽名電池，另一種是能量收集技術(shù)（energy harvesting techniques）

　　能量?jī)?chǔ)存（Power conservation）是數(shù)以百計(jì)的已應(yīng)用于商業(yè)，工業(yè)，醫(yī)療，和以低的電耗和低的數(shù)據(jù)傳輸速度為特點(diǎn)的軍事領(lǐng)域中的無(wú)線傳感器網(wǎng)路中的一個(gè)重要組成環(huán)節(jié)，在沒(méi)有線性功率提供或著傳感器的節(jié)點(diǎn)是移動(dòng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，長(zhǎng)壽命電池（5～10年）是必要的。因?yàn)閭鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)的理念（philosophy）是“無(wú)線無(wú)處不在”，此外，傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的尺寸大小也非常關(guān)鍵。許多應(yīng)用場(chǎng)合都要求傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)大小不超過(guò)一枚硬幣（如圖一）。也就是說(shuō)，即使是AA型電池也還是太大了，硬幣型電池是唯一的選擇。無(wú)線傳感器網(wǎng)路可以工作在低能耗狀態(tài)，一個(gè)3 VDC的硬幣電池可以為一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)供電10年或者更久，當(dāng)然這還取決于取樣率。

　　但事實(shí)上在很多無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，使用和替換電池，即便是長(zhǎng)壽命型的電池，也是不切實(shí)際的。因?yàn)閭鞲衅鞴?jié)點(diǎn)常被安裝在不可回收的位置，此外，更換數(shù)以百計(jì)電池的工作量和成本也是不可承受的。由于這些限制，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)師和工程師們正在尋找一種可供選擇的長(zhǎng)壽命的能量投遞方法運(yùn)用到無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中去。其中一種很受設(shè)計(jì)者關(guān)注的方法就是從周?chē)h(huán)境中的持續(xù)振動(dòng)里獲取電能。從周?chē)h(huán)境的振動(dòng)種獲取能量使無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作并在將來(lái)推出完全沒(méi)有電池的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是完全具有可行性的。潛在的應(yīng)用領(lǐng)域包括設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)，高壓交流電監(jiān)控，車(chē)輛輪胎的壓力和溫度監(jiān)測(cè)以及飛機(jī)和輪船在出航前的潛在問(wèn)題探測(cè)。因?yàn)檫@些捕獲裝置非常靈敏有效，即使是哪些人類(lèi)幾乎無(wú)法察覺(jué)的振動(dòng)也能夠被感應(yīng)并產(chǎn)生電流。振動(dòng)的輸入是以g為單位，g等于重力加速度。（人手可以察覺(jué)到0.02g的力敲擊桌子引起的振動(dòng)）

　　能量捕獲裝置可以將其周?chē)h(huán)境里發(fā)生的28Hz，100mg的振動(dòng)轉(zhuǎn)換為電能并以9.3mW的功率輸出。增加裝置的體積，其轉(zhuǎn)化的能量也能夠相應(yīng)的增加。輸出功率能夠跟振動(dòng)的頻率是線性關(guān)系，而跟振動(dòng)的強(qiáng)度則是呈指數(shù)關(guān)系。當(dāng)產(chǎn)生的電能不能夠立即被使用時(shí)，它們會(huì)被儲(chǔ)存在一個(gè)超級(jí)電容里。
　　另一個(gè)例子是Continuum Control Corp公司的ipower能量捕獲裝置（如圖2），能夠從機(jī)械振動(dòng)，運(yùn)動(dòng)，沖擊中吸收能量并儲(chǔ)存，進(jìn)而被無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和其他電子裝置使用。這種工藝將轉(zhuǎn)換器和電路聯(lián)合到一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)中去，建立一種將機(jī)械動(dòng)能最大限度轉(zhuǎn)化為電能的方案，特別是將微小的振動(dòng)轉(zhuǎn)化為可能的能量（如圖3）。

　　上述兩種技術(shù)都可以給無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和其附屬傳感器供應(yīng)足夠的能量，二者都是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量供給的不錯(cuò)選擇。

總結(jié)
　　采用從周?chē)h(huán)境中的機(jī)械振動(dòng)中收集能量的方法幾乎可以給低功耗的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)提供永久的能量供給。據(jù)保守估計(jì)，每年至少有數(shù)量達(dá)到數(shù)百萬(wàn)套的無(wú)線傳感器設(shè)備出售，設(shè)備的供應(yīng)商們必須保證他們的設(shè)備能夠同時(shí)支持電源線，電池供電以及環(huán)境能量收集技術(shù)。而這項(xiàng)兼容措施最終將會(huì)給無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的使用者，設(shè)計(jì)者和工程師們更大的選擇空間。