“不用電”藍(lán)牙標(biāo)簽的秘密

　　總部設(shè)在德克薩斯州（Texas）普萊諾（Plano）的WeTag公司，宣布它正在開發(fā)一款低功耗藍(lán)牙（BLE）RFID標(biāo)簽，被稱為IFIND，而該產(chǎn)品不需要電池。

　　相反，它還能從周圍環(huán)境中的電磁源，如無線路由器和其他Wi-Fi設(shè)備，手機天線，電視天線，收集和儲存電力，并將其存儲在一個移動電源內(nèi)。

　　根據(jù)公司介紹，正在申請專利的這項技術(shù)，無需更換或充電電池，iFind標(biāo)簽使用壽命長達(dá)二十多年。

　　因為它無電池，該IFIND標(biāo)簽比較薄，尺寸僅為1.06英寸*0.09英寸*1.25英寸（32毫米*27毫米*2.4毫米），并可連接或附到幾乎任何東西上，WeTag報告稱。

　　它有一個200英尺（60米）的檢測范圍，可與智能手機App配合使用，該公司補充道。

　　該標(biāo)簽可通過BLE技術(shù)與iOS或Android設(shè)備連接到個人物品，如錢包，鑰匙或?qū)櫸?。?dāng)一個物品錯位或丟失，可以配合智能手機App找到它。

　　每個標(biāo)簽都有一個唯一的ID號，可與他人分享，他們也可以利用別人的智能手機定位錯位或丟失的物品。

　　在Rope模式下，如鑰匙或錢包超出一定范圍iFind App軟件會發(fā)出警報;例如，iFind使用者在吃完飯后把錢包落在飯店后，當(dāng)兩者之間的距離超過200英尺的范圍，標(biāo)簽會發(fā)出“嗶嗶”聲而個人的手機會收到一個通知。

　　如何做到不用電池

　　一個小巧的（智能）電子設(shè)備能做到“不用電池”（這里說的電池也包括蓄電池，也就是你平時充電的啥啥），需要兩大要素：1）應(yīng)用本身能耗低；2）替代能源做得好。

　　第一個條件是重要的大背景。比如有人跟我說汪尼瑪啊，你要是能讓筆記本電腦、手機、平板都不用電池，你就發(fā)家了??！我說對啊 我絕對贊同，可臣妾做不到??！T-T 現(xiàn)有所謂“無電源”通信系統(tǒng)，典型例子比如NFC（近場通訊），就是你刷信用卡時候的通信機制：信用卡啥時候需要過電池？還是RFID（射頻識別）等等，本身能耗都很低，“不用電池”也習(xí)以為常。但是到了藍(lán)牙通信，臥槽，耗能一下子上去了，原本在NFC、RFID級別玩的小trick根本不頂用。萬幸，最新的藍(lán)牙 4.0 低功耗協(xié)議（BLE），耗電量降低到了傳統(tǒng)藍(lán)牙的 1% 至 50%，一下子把鴻溝拉近一大半。這簡直是現(xiàn)在基于藍(lán)牙的無數(shù)智能電子設(shè)備的大福音；也正是基于BLE的推廣，iFind才能進一步開發(fā)出世界上第一款“無電池”藍(lán)牙通信系統(tǒng)。

　　下面我們轉(zhuǎn)向第二個關(guān)鍵問題：

　　電池沒了，該用啥供能？

　　其實，除了大家最熟悉的“電池”，電子設(shè)備能采用的能源還是廣闊天地、大有作為。比如西鐵城手表「光動能」把任何可見光源轉(zhuǎn)化成動能帶動手表轉(zhuǎn)（摘自LS），再比如一些計算器也依靠太陽能板長期充電。

　　iFind采用的技術(shù)叫做“電磁能量采集”（E-M Energy Harvesting），以下就俗稱“無電池”技術(shù)好了。簡單來說，你周圍哪兒都有電磁波，打個電話會有，看個電視會有，微波爐熱個飯盒都會有。這些可都是明晃晃的電磁能啊，干嘛不用？不用是傻子。于是乎，最簡單的方法就是用天線收集電磁能（電磁感應(yīng)基礎(chǔ)課請戳），然后可以用電容存儲，效果就像是一個小電池了。如下圖所示（摘自我們官網(wǎng)blog）

　　看起來很神奇？老實說，這個技術(shù)其實在學(xué)術(shù)界發(fā)paper搞理論已經(jīng)有年頭了。做成實際小玩意兒也不是第一回：比如著名的礦石收音機，還有最近也在Kickstarter眾籌的手機殼Lunecase，多多少少都是用類似的技術(shù)支持一些（單向）的小規(guī)模信息發(fā)送。但是用于支持完整的雙向藍(lán)牙通信，尤其是在這么小的體積內(nèi)（硬幣大小，兩張信用卡厚），iFind所采用的技術(shù)是獨一無二、不可復(fù)制的--防丟器僅僅是形式；這是世界上第一個藍(lán)牙級別、產(chǎn)品化的“無電池”通信系統(tǒng)！我們在美國、歐盟和中國同步申請了專利，包含了天線優(yōu)化、捕獲電路優(yōu)化、能量控制算法、硬件算法、存儲電路等一系列基礎(chǔ)自主創(chuàng)新點。為研發(fā)團隊撒花！

　　能干啥？“無電池”的應(yīng)用前景

　　我見過有人質(zhì)疑，如此牛逼的技術(shù)只拿來做藍(lán)牙防丟器，是不是高射炮打蚊子了？我的回答是：誰說過我們“只”做防丟器了？我們的技術(shù)研究早就比這走的更遠(yuǎn)，產(chǎn)品線也更多：稍稍透露下：基于GPS和iBeacon的產(chǎn)品項目都已然上馬開工，正在嗖嗖策馬奔騰。想象下有一天，你掏出手機使用GPS map的時候，不僅不耗電（我手機現(xiàn)在一開GPS導(dǎo)航，電量就嗖嗖下降），反而一邊導(dǎo)航一邊借助GPS電磁信號充電。。。聽起來帥不？

　　現(xiàn)在的智能硬件，包括手表、手環(huán)，十有九個半都通過BLE和手機通信。沒錯，“無電池”技術(shù)同樣是對這一大類產(chǎn)品所面臨的能源瓶頸的福音。現(xiàn)在市面上采用BLE的設(shè)備比如 Fitbit Force 健康手環(huán)，用充電電池，待機只有一個多星期。一個破手環(huán)還要這么頻繁地充電真的很無語：可是如果這些藍(lán)牙設(shè)備都變成了“無電池”的“永動機”了呢？世界將會怎樣？）

　　相關(guān)的圖表

　　RF-DC 轉(zhuǎn)化效率圖

　　這圖告訴我們。。。。在日常生活中，假設(shè)你身邊有個正常WiFi環(huán)境（估計10dBm），那么轉(zhuǎn)化率會高達(dá)70%.

　　2） 充電時間曲線

　　我們做了兩個不同容量的電容在測試模型里。實驗顯示，在正常WiFi環(huán)境（估計10dBm）下，容量大的那個電容從全空充到全滿要1.5小時，容量小點的那個只要15分鐘。

　　3）各模式電流

　　這表格基本說的是，我們收集的電磁能用于支持各種模式是杠杠的。舉個例子，假設(shè)你使用Rope功能（防盜），選擇1秒手機自動檢測一下連接，同時你一直活在電磁屏蔽罩里周圍沒有一絲新的電磁能量可以捕獲，那么需要18天才能用完電容儲電；如果你選擇2秒檢測，那么27天才會山窮水盡。iFind之可靠好用，大抵如此。