無源物聯網作為一類新的連線裝置，可以透過周圍環境中的幾乎任何可用的能量來源收集能量，為物聯網裝置提供支援。這類裝置的背後是能量收集（Energy Harvesting）技術，近年來，一個由能量收集器件製造商組成的生態系統已經出現，推動了無源物聯網裝置的增長。近期，市場研究公司ABI Research釋出報告預測，到2030 年，在能量收集技術推動下，無源物聯網裝置的出貨量將達到11億臺。

能量收集技術生態主要關注兩個方面，一是專注於能量轉化，透過技術最佳化創新，實現環境能量更高效轉化為物聯網裝置可用的能源；另一個是專注於電源管理晶片（PMIC）的設計，致力於開發能夠以最有效的方式將收集的能量透過一顆晶片進行管理。

能量收集技術並非一個新事物，多年前已開始了研發和商用，利用該技術，可以從周圍環境中捕獲能量並轉化為電能，能量的來源可能包括多種途徑，如環境光、振動、熱量或射頻等，捕捉的能量轉化成的電能雖然並不多，但對於一些超低功耗的節點完全足夠。物聯網的發展，使無線感測網路大規模應用，能量收集技術作為一種可持續的、綠色環保的供電方式，為感測網路資料收集和傳輸提供解決方案。

目前，主要的能量收集方式包括：

光能收集是最為常見的能量收集方式，當前太陽能光伏發電已初具規模，為未來能源結構變化做出貢獻。當然，光能採集的侷限性也非常明顯，其收集能量的強度往往受到時間、天氣等諸多外界條件的影響，在夜晚或者陰天等太陽光照不足的情況下，收集到的光能特別少，這將導致光能收集的不可控性和不可持續性。不過，隨著光相關儲能技術的發展，相應問題正在得到解決。一些相對固定的無線感測器場景可以配備光能收集技術，如環境監測場景。

一般情況下透過振動收集到的能量，可以透過以下3種方式進行能量轉換：壓電轉換、靜電轉換和磁電轉換。其中，靜電轉換方式可以透過靜電感應，將機械能轉化成電能；壓電轉換方式在進行能量轉換時，需要形成初始電壓差，才能進行裝置供電的能量轉換；磁電轉換方式，透過振動使導體切割磁感線產生能量。振動能量收集應用範圍比較廣，如物流、可穿戴裝置等場景。

熱能轉化，是基於熱電材料的賽貝克效應，透過熱電發生器，將熱能轉化為電能。部分可穿戴裝置探索使用熱能收集的技術，因為不斷散發熱量的人體可以作為熱的一端，環境則成為冷的一端，產生能量的多少取決於高低溫度之間的值。不過，在很多情況下，人體體表溫度較外部環境溫度來說，溫差並沒有那麼大，而輸出電壓較小，將不足以支撐智慧穿戴裝置的正常使用，一般只能為部分低功耗可穿戴裝置供能。

射頻能收集的能量，不僅來源手機，還來源於行動通訊基站、電視、電臺訊號基站、wifi、微波爐等。我們每天都被各種射頻訊號包圍，可以隨時作為能量收集的來源，但射頻方式可收集到的能量很少，更多應用於超低功耗感測器。隨著射頻能量發射器使用者的增加，平均收集到的能量也逐步增多，透過使用最大功率點追蹤的方法，並透過提高能量的轉換效率，可以應用的場景不斷增長。

各類能量收集技術各有優劣，隨著時間推移會形成相對穩定的市場格局。ABI Research預測，到2030年環境光能量收集將成為無源物聯網裝置供電的最常用方法，佔裝置出貨量的57%，其次是射頻能量收集，佔比為36%，而以壓電為代表的振動能量收集和熱能收集預計佔比分別為4%和3%。因此，未來無源物聯網的能量收集技術將以環境光和射頻能量收集為主。

能量收集的產業生態也逐漸形成，ABI Research跟蹤了Wiliot、Exeger、Energous、Epishine、Powercast、EnOcean 和 Ossia等廠商，主要研究能量轉化的設計，另外以e-peas和安世半導體為代表的電源管理晶片（PMIC）廠商，這些廠商為整個物聯網領域的新應用開闢新的應用，以使用可靠的無電池系統，以及用於電池充電和能量收集組合的混合模型。

其中，電源管理晶片得到了成為業界關注的一個重點，該產品目標是實現“與能源無關”的電源管理，可以管理從任何能量收集的輸入中捕獲的能量，無論是環境光、射頻、壓電還是熱電收集，裝置廠商採用晶片，可以根據裝置附近環境能量輸入的性質來選擇所需的輸入。

e-peas和安世半導體都擁有電源管理晶片的能力，其中安世半導體是中國廠商聞泰科技控股的廠商。2022年11月，安世半導體宣佈收購了荷蘭半導體公司Nowi，該公司成立於2016年，主要產品為能量採集提供電源管理晶片，其晶片可以對從環境收集到的微弱能量進行有效管理，為物聯網感測器、電子標籤、智慧手環等場景提供能量支援。

當前，無源物聯網得到業界高度重視。今年 2 月，包括英飛凌、英特爾、百事可樂和高通在內的領先行業公司聯合成立了無源物聯網聯盟（AIoTA）。該聯盟特別關注WiFi、藍牙和5G裝置中的無源物聯網。其他創始單位還包括Atmosic、 VusionGroup以及知名無源物聯網創業企業Wiliot。

Wiliot在去年10月宣佈與英國皇家郵政合作，部署250萬個無源物聯網標籤，來提升皇家郵政包裹的處理效率。這些標籤並不是貼上在每一個包裹上，而是貼上在皇家郵政的週轉籠上。週轉籠用於批次地將包裹從一個分檢地轉運至另一個分檢地。目前，英國皇家郵政有85萬個週轉籠，這意味著本次合作中，每個週轉籠將貼上3個無源物聯網標籤，做到冗餘備份，保證Wiliot系統能對每個轉運籠的持續訪問。

3GPP也正在推進相關工作將無源物聯網納入5G R19和R20標準中。在R19規範中，3GPP SA1中啟動了一項無源物聯網的研究，以確定用例、流量場景、服務要求和 KPI，這項研究的結果記錄在TR 22.840 中；其他SA工作組也在研究無源物聯網裝置的服務架構、安全方面和充電方面。另外，RAN全體會議上也進行了一項平行研究，以檢查無源物聯網相關用例的設計目標的可行性，這項研究的結果記錄在 TR 38.848 中。

其他陣營也在推進無源物聯網相關工作，包括IEEE和藍牙SIG開展的工作，LoRaWAN 和 Sigfox 社群也在做類似的工作。

同時，無源物聯支援的智慧標籤也得到快速發展，這種用完可棄的標籤採用可生物降解的材料，為綠色發展帶來解決方案。到2025年，預計每天有7800萬塊電池被丟棄，無源物聯網標籤的大規模採用，避免了電池供電對環境的汙染。