开发物联网设备时，你是否经常为电池续航问题头疼？频繁更换电池不仅维护成本高，还严重制约了物联网的大规模部署。芯科科技推出的xG22E系列无线SoC，通过与e-peas合作开发的能量采集解决方案，为无电池物联网设备设计提供了全新可能，让设备从环境光、无线电波甚至动态运动中获取能量，彻底摆脱对传统电池的依赖。
能量采集技术的核心是将环境中微小的、分散的能源转化为可用的电能。常见的环境能源包括光能、热能、动能和射频能等。
以光能采集为例，即使是室内光线也能为低功耗设备提供足够能量。芯科科技与e-peas合作开发的光能采集屏蔽板，使用AEM1xx20电源管理芯片，能够同时从两种不同能源中采集能量，如室内外光线、热梯度和电磁波，且不会牺牲能量转换效率。
动能采集则适合有机械运动的场景，如智能门把手、灯光开关等。当用户按下开关时产生的机械能，就足以让设备完成一次信号传输。
个人观点：在我看来，能量采集技术*大的价值在于它让物联网设备真正实现了"能源自主"。设备不再需要人工维护，可以部署在传统电池无法胜任的恶劣环境或难以到达的场所。
芯科科技xG22E系列包括BG22E、MG22E和FG22E三款SoC产品，是专为无电池应用设计的超低功耗解决方案。
这些芯片的能效达到了惊人水平：冷启动仅需8毫秒，耗电量仅为150微焦耳，相当于一个60瓦灯泡1秒钟耗电量的0.003%。与芯科科技其他产品相比，其深度休眠快速唤醒功能可将唤醒能量降低78%。
芯片支持多种深度休眠唤醒选项，包括来自*深度EM4休眠模式的RFSense、GPIO和RTC唤醒源，这些都是扩展存储的理想选择。高能效的能源模式转换通过减少可能损害储能容量的尖峰电流或浪涌电流，实现能源模式的平稳转换。
为了简化开发流程，芯科科技提供了完整的开发套件和软件支持。xG22E Explorer Kit配备了USB接口、板载调试器、用户界面LED和按键，并通过mikroBus插座和Qwiic接口支持外接硬件板。
套件包含三个专用能量采集屏蔽体：**个允许使用替代电池化学物质和超级电容器进行实验；第二个专门用于动能/脉冲收集应用；第三个使用e-peas的AEM1xx20 PMIC，允许同时使用双重能量收集源进行实验。
在软件方面，芯科科技提供了基于Simplicity Studio的开发环境，支持低功耗蓝牙和Zigbee Green Power协议。开发者可以利用丰富的示例代码，快速上手无电池设备开发。
无电池物联网设计已经在多个领域得到成功应用：
电子货架标签：零售商使用光能采集的电子标签，实现了准确的定价和库存管理，无需更换电池。
智能家居控制：动能采集的无线开关，通过按下开关时产生的能量完成信号传输，完全无需电池。
环境监测传感器：使用太阳能供电的传感器节点，可以长期监测温度、湿度等环境参数。
资产跟踪标签：结合射频能量采集和反向散射通信，实现无电池的资产跟踪管理。
这些应用都体现了无电池设计的共同特点：极低的功耗需求、间歇性的工作模式和智能的能量管理。
设计无电池物联网设备时，需要特别注意以下几点：
1.能量预算管理：**计算每个操作周期的能量消耗，确保能量采集量大于消耗量。使用芯科科技提供的能量分析工具，可以**测量每个关键操作的能量消耗。
2.工作模式优化：设备应在其生命周期的大部分时间处于深度休眠状态（如EM4模式），仅在需要时短暂唤醒执行任务。
3.数据传输优化：减少每次传输的数据量，使用**的调制方式和协议。芯科科技的RAIL库可以帮助创建低功耗数据包，优化能耗。
4.储能元件选择：根据应用场景选择合适的储能元件，如超级电容器或特种电池。需要考虑充放电效率、自放电率和循环寿命等因素。
5.能量感知算法：实现智能的能量感知算法，根据可用能量动态调整设备行为。例如，在能量充足时增加数据传输频率，能量不足时进入节能模式。
无电池物联网技术正在快速发展。根据市场研究公司ABI Research的预测，到2030年，无源物联网设备的出货量将达到11亿台。
环境光能量收集将成为无源物联网设备供电的*常用方法，占设备出货量的57%，其次是射频能量收集，占比为36%。
**见解：我认为无电池物联网的真正潜力在于实现"万亿级设备连接"的愿景。随着能量采集效率的提升和芯片功耗的降低，未来我们将看到更多创新应用的出现，如自供电的智能包装、**性的环境监测节点和完全无需维护的工业传感器网络。
芯科科技与e-peas的合作只是整个产业生态的一个缩影。随着更多厂商加入这一领域，无电池物联网的技术将更加成熟，成本进一步降低，*终推动物联网向更加可持续的方向发展。
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