物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)已成為推動(dòng)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的核心工具，其在降低能耗、減少資源浪費(fèi)及提升資源利用效率方面展現(xiàn)出了巨大潛力。2020年，國(guó)際能源署（IEA）明確指出，以物聯(lián)網(wǎng)為代表的數(shù)字技術(shù)是推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型的重要力量。通過(guò)在建筑、交通、電網(wǎng)等關(guān)鍵領(lǐng)域部署傳感器，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠提供高精度的數(shù)據(jù)支持，助力能源使用的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與優(yōu)化，精準(zhǔn)識(shí)別能效瓶頸，并采取有效措施加以改進(jìn)。

智能建筑技術(shù)：節(jié)能效果顯著，最高可達(dá)20%

提升能效是物聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展的直接體現(xiàn)。在各行業(yè)中，能源消耗既是成本的主要來(lái)源，也是環(huán)境影響的關(guān)鍵因素。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使組織能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控并管理能源使用，迅速調(diào)整策略以減少浪費(fèi)、提升效率。

在制造業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)傳感器能夠追蹤設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)低效或故障跡象。通過(guò)預(yù)測(cè)性維護(hù)，制造商可確保設(shè)備始終處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，減少定期檢查的依賴(lài)，從而顯著降低能耗、運(yùn)營(yíng)成本，并延長(zhǎng)設(shè)備壽命，為可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

商業(yè)建筑領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)賦能的智能系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)時(shí)占用情況，智能調(diào)節(jié)照明、供暖、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)。這些系統(tǒng)通過(guò)自動(dòng)適應(yīng)用戶(hù)需求，如調(diào)暗無(wú)人區(qū)域的燈光或優(yōu)化空調(diào)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)能耗的有效降低。麥肯錫報(bào)告顯示，智能建筑技術(shù)最高可減少20%的能耗。

對(duì)于能源電網(wǎng)而言，物聯(lián)網(wǎng)的作用尤為突出。隨著風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源的廣泛應(yīng)用，其固有的波動(dòng)性對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定供應(yīng)構(gòu)成了挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通過(guò)支持智能計(jì)量、需求響應(yīng)和儲(chǔ)能解決方案，有效平衡電網(wǎng)供需。電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商借助這些系統(tǒng)，能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)能源需求、優(yōu)化能源流動(dòng)，并減少對(duì)化石燃料備用電源的依賴(lài)。

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)：物聯(lián)網(wǎng)助力節(jié)水高達(dá)30%

物聯(lián)網(wǎng)在減少資源浪費(fèi)和優(yōu)化資源使用方面也發(fā)揮著關(guān)鍵作用，這是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和凈零目標(biāo)的核心。在農(nóng)業(yè)、物流和廢物管理等領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)正被廣泛應(yīng)用于資源使用監(jiān)測(cè)、排放追蹤和低效環(huán)節(jié)識(shí)別。

以農(nóng)業(yè)為例，物聯(lián)網(wǎng)傳感器能夠監(jiān)測(cè)土壤狀況、天氣模式和作物健康，為農(nóng)民提供數(shù)據(jù)支持，以做出科學(xué)的灌溉、施肥和害蟲(chóng)管理決策。這有助于減少水、化學(xué)品等投入品的使用，提高作物產(chǎn)量，同時(shí)降低環(huán)境影響。世界經(jīng)濟(jì)論壇估計(jì)，物聯(lián)網(wǎng)支持的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)可減少高達(dá)30%的用水量和25%的化肥使用量，顯著降低農(nóng)業(yè)的碳足跡。

在物流和供應(yīng)鏈領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)追蹤設(shè)備使公司能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控貨物流動(dòng)，優(yōu)化路線(xiàn)、減少空轉(zhuǎn)時(shí)間，并改善車(chē)隊(duì)管理，從而降低燃料消耗和排放。倉(cāng)庫(kù)中的物聯(lián)網(wǎng)傳感器則有助于監(jiān)測(cè)庫(kù)存水平和儲(chǔ)存條件，確保易腐貨物得到妥善儲(chǔ)存，減少食物浪費(fèi)。

廢物管理方面，配備傳感器的智能垃圾桶能夠跟蹤填充水平，優(yōu)化垃圾收集路線(xiàn)和時(shí)間表，降低收集車(chē)輛的燃料消耗和排放。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)賦能的回收系統(tǒng)能夠更有效地分類(lèi)和處理廢物，減少垃圾填埋量，促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

資產(chǎn)追蹤與狀態(tài)監(jiān)測(cè)：促進(jìn)設(shè)備有效維護(hù)

循環(huán)經(jīng)濟(jì)作為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和減少環(huán)境影響的關(guān)鍵戰(zhàn)略，正日益受到重視。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)提供延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命、改進(jìn)資源回收和優(yōu)化回收過(guò)程所需的數(shù)據(jù)和洞察，在循環(huán)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

在制造業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)支持的資產(chǎn)追蹤和狀態(tài)監(jiān)測(cè)使公司能夠?qū)嵤└行У木S護(hù)和維修策略，延長(zhǎng)機(jī)器和設(shè)備的使用壽命。此外，物聯(lián)網(wǎng)還支持“產(chǎn)品即服務(wù)”模式，即公司保留產(chǎn)品所有權(quán)，以訂閱方式向客戶(hù)提供服務(wù)。通過(guò)持續(xù)監(jiān)控產(chǎn)品使用情況和性能，公司可確保產(chǎn)品得到更高效的使用，減少頻繁更換的需求，促進(jìn)更可持續(xù)的消費(fèi)模式。

在廢物追蹤和資源回收方面，物聯(lián)網(wǎng)傳感器能夠追蹤材料在整個(gè)供應(yīng)鏈中的流動(dòng)，確保有價(jià)值的資源被捕獲并重新導(dǎo)向再利用，而非最終進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)。例如，在電子行業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)賦能的設(shè)備能夠監(jiān)控電子廢物的成分，促進(jìn)貴金屬和其他有價(jià)值材料的有效回收。

微能量收集技術(shù)：物聯(lián)網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展的新動(dòng)力

盡管物聯(lián)網(wǎng)在推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)凈零目標(biāo)方面潛力巨大，但要充分實(shí)現(xiàn)其效益，仍需解決若干挑戰(zhàn)。其中，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備自身的能耗問(wèn)題尤為突出。隨著連接設(shè)備數(shù)量的持續(xù)增長(zhǎng)（預(yù)計(jì)到2030年將達(dá)300億臺(tái)），這些設(shè)備的累積能源需求可能成為一個(gè)問(wèn)題。為緩解此問(wèn)題，低功耗物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和能量收集解決方案的進(jìn)步將變得越來(lái)越重要。

實(shí)施物聯(lián)網(wǎng)解決方案的前期成本對(duì)某些組織（尤其是小型企業(yè)）而言也可能是一個(gè)障礙。然而，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟和規(guī)模經(jīng)濟(jì)帶來(lái)的成本下降，物聯(lián)網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益有望超過(guò)初始投資。

此前，微型能量收集技術(shù)因收集能量與消耗能量不平衡而未得到廣泛應(yīng)用。如今，隨著傳感器等器件功耗的降低以及電源管理IC技術(shù)的突破，系統(tǒng)能量收支趨于平衡。日經(jīng)BP社測(cè)算顯示，2011年后微能量收集技術(shù)收集的能量已能滿(mǎn)足消耗需求。IDTechEx公司也曾提供數(shù)據(jù)表明：“能量收集與能源類(lèi)相關(guān)設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模將由2010年的4.4億美元增長(zhǎng)至2020年的6.05億美元”，微型能量收集技術(shù)正成為一個(gè)極具潛力的市場(chǎng)。

對(duì)于光能等相對(duì)成熟的應(yīng)用領(lǐng)域，能量收集技術(shù)主要搭配二次電池使用，系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)包括收集、調(diào)節(jié)和儲(chǔ)存三部分。能量收集器從能量源捕獲能量并輸出電能，電源管理IC調(diào)節(jié)輸入電壓以適應(yīng)負(fù)載要求，最后這些能量被儲(chǔ)存在二次電池中。

在這個(gè)典型結(jié)構(gòu)中，電源管理IC起到了承上啟下的作用，將能量收集器與儲(chǔ)能電池連接起來(lái)。其性能的好壞直接決定了系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換和收集效率的高低。

MF9006便是一款集成電量管理、充放電管理、儲(chǔ)能器件管理等功能的微光收集管理充電芯片。該芯片能夠在低至400mV電壓和15μW功率的能量輸入場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)冷啟動(dòng)，啟動(dòng)后從太陽(yáng)能電池板等光量轉(zhuǎn)換裝置獲取直流電，為可充電電池或超級(jí)電容器等儲(chǔ)能元件進(jìn)行充電，并可通過(guò)兩個(gè)LDO穩(wěn)壓器為不同的負(fù)載提供穩(wěn)定的工作電壓。

其核心性能參數(shù)包括冷啟動(dòng)電壓400 mV、最大輸入電流100mA、調(diào)節(jié)器效率高于90%。這些參數(shù)體現(xiàn)了其能從極低電壓?jiǎn)?dòng)工作、自身功耗極低（僅幾百納安）的特點(diǎn)，可高效收集微瓦至毫瓦級(jí)能量，適用于光伏、熱電等低功率輸出源的場(chǎng)景，確保在微弱能量環(huán)境下仍能穩(wěn)定運(yùn)行并高效轉(zhuǎn)換能量。

審核編輯 黃宇