對環境能量進行采集并有效管理，是無源物聯網的核心技術，此前這一領域更多是一些小型或創業企業參與，而安世半導體收購Nowi，體現了半導體龍頭企業對于這一領域的重視，從一定程度上加速了無源物聯網產業的發展。
近日，聞泰科技旗下安世半導體發布新聞稿，宣布收購了荷蘭半導體公司Nowi，該公司成立于2016年，主要產品為能量采集電源管理芯片，其芯片可以對從環境收集到的微弱能量進行有效管理，為物聯網傳感器、電子標簽、智能手環等場景提供能量支持。
對環境能量進行采集并有效管理，是無源物聯網的核心技術，此前這一領域更多是一些小型或創業企業參與，而本次安世半導體收購Nowi，體現了半導體龍頭企業對于這一領域的重視，從一定程度加速無源物聯網產業的發展。
環境能量采集已成為無源物聯網的重要實踐
無源物聯網并非不用能源來驅動物聯網系統工作，而是通過能量采集技術，將外界能量利用起來，供物聯網終端或傳感器工作，環境能量采集技術在無源物聯網中發揮著和核心作用。筆者曾在《從“入門”到“頭禿”，一文搞懂“無源物聯網”》一文中總結了環境光能量采集、震動能采集、熱能采集和射頻能量采集以及微能量管理的相關內容。
Nowi作為環境能量采集和微能管理的代表性創業企業，將環境能量采集和微能量管理技術封裝到芯片中，推出多款能量管理芯片，并與多家物聯網芯片、模組廠商合作，給物聯網節點供能。Nowi合作的案例中，一個最為典型的特征就是讓物聯網模組或節點可以拋棄電池，通過環境能量采集實現“終身供電”和免維護，推動無源物聯網落地。截至目前，Nowi已經為NB-IoT、LoRa、Sigfox、藍牙合作伙伴提供環境能量采集和微能管理的方案。
眾所周知，NB-IoT的大部分場景都需要電池供電，可以實現數年甚至10年以上的免維護，但不少場景的生命周期可能更長，或者維護環境非常惡劣，電池供電面臨很大挑戰。環境能量采集就能夠發揮作用。
早在2019年，Nowi就和海思半導體合作，推出能源自給的NB-IoT平臺，并在2020年實現第二代升級。該平臺是基于海思的Hi2115 NB-IoT解決方案和Nowi的NH2能量收集電源管理芯片，通過能量收集供能為芯片和模組長期供電，支持NB-IoT傳輸。在這一方案下，NB-IoT能夠支持一些需要長期免維護的場景。
在今年的世界移動通信大會（MWC）上，日本村田公司、德國電信以及Nowi合作推出了“能源自主蜂窩物聯網開發解決方案”，這一方案被稱為NB-IoT自主開發方案（Autonomous NB-IoT Development Solution，ANDS），號稱全球最小的能源采集NB-IoT模塊。在這一方案中，村田提供其小尺寸的1YS NB-IoT模組，德國電信的nuSIM直接集成到村田公司的模組，Nowi提供其NH2能源采集芯片，該芯片體積為3x3mm，可為解決方案提供永久供能。這一方案涵蓋了無線通信、電源管理和SIM管理。
能量采集技術也支持LoRa節點免電池工作。2021年4月，日本村田公司與Nowi公司合作推出無電池LoRa方案參考平臺，該平臺使用村田的LoRa模塊，由Nowi的能量采集電源管理芯片，該電源管理芯片為Smtech的LoRa收發器以及意法半導體的MCU供給能量。在這一參考平臺下，一些場景可以大范圍部署無電池的低功耗廣域網絡節點。
Sigfox雖然經歷了破產保護和被收購，但其畢竟在全球數十個國家已經開展業務，涵蓋大量低功耗廣域網絡場景，Nowi也在支持免電池的Sigfox方案中發揮作用。在今年的CES大會上，Nowi和巴西HT Micron發布了基于微能管理芯片的Sigfox開發板，為Sigfox相關傳感器場景提供長期能量來源。
環境能量采集和藍牙也進行融合，實現持續供能。國內藍牙芯片廠商泰凌微電子與Nowi合作，通將能源自主智能遙控器的解決方案推向市場，滿足市場對自供電環保智能遙控器的激增需求，幫助消費電子品牌、電視供應商和機頂盒供應商制造能量自給的終端設備。此外，Nowi和泰凌也通過環境能量采集和微能管理技術的合作，推出能源自主電子貨架標簽系統，廣泛應用于零售行業。
由于環境能量采集和微能管理的市場前景，國內外已有多家企業在這方面布局。例如，威爾士一家名為Trameto的電源管理芯片企業今年5月份獲得了來自蜂窩物聯網廠商U-blox的投資，其產品也是定位于替代物聯網供電的電池；比利時一家名為e-peas的半導體初創公司與蜂窩芯片廠商Sequans合作，推出自供電的LTE-M/NB-IoT解決方案。該方案采用e-peas的能量收集管理IC和Sequans的Monarch LTE-M/NB-IoT芯片，e-peas的能量管理IC將能量從光伏接收電量傳輸到儲存組件，然后供給Sequans的LTE-M/NB-IoT組件工作。
雖然當前環境能量采集的廠商還是以中小企業及創業企業為主，但在過去幾年的事件中，這些企業已經證明了環境能量采集的技術可行性，并為低功耗物聯網設備提供支持，形成了無源物聯網初期的典型示范。
安世半導體入局，加速無源物聯網商用步伐
如果說無源物聯網這一領域此前更多是中小型和創業企業在探索，大型企業更多是對其投資或者項目合作，并未深入參與，那么，作為全球領先的分立式器件、邏輯器件與MOSFET器件的專業制造商，安世半導體收購Nowi，則意味著這家大型企業開始親自入局，推動力量更強，加速了無源物聯網商用的步伐。
首先，收購Nowi補齊了其電源管理產品能力
安世半導體在新聞稿中宣稱，該公司將擴大其電池管理產品組合，以納入能量采集解決方案。光、震動、無線電波或溫度梯度中有能量可收集，并用于替換智能可穿戴設備和汽車無線感應器節點等低功耗應用中的電池。
安世半導體高管在評價這一收購案時表示，對Nowi的收購是一項具有重要戰略意義的投資，因為能量采集完美地補足了安世半導體現有的電源管理能力，該決策意味著安世半導體現在可以為客戶的產品提供可持續的電池替代品，助力其產品快速面市。
可以看出，提供電池替代品是安世半導體最為看中的Nowi的能力。安世半導體的產品廣泛應用于汽車、可穿戴設備、消費電子等領域，這些領域中存在大量低功耗傳感器節點，對于能量管理提出非常苛刻的要求。通過收購Nowi，獲得能量采集和微能管理的技術，可以明顯升級安世半導體的產品能力。
其次，借助安世半導體產業影響，加速無源物聯網產品普及
Nowi的首席執行官表示，借助大型半導體制造商的制造、銷售和營銷等渠道，我們能夠更快地將更好的產品推向市場。安世半導體具有顯著影響力，每年生產1000多億件性能可靠穩定的半導體器件，客戶遍及全球各地和各個行業，可以通過其已有資源，幫助無源物聯網方案快速打開市場。
目前，能量采集是無源物聯網相對成熟的技術領域，且商業化已經有一定的場景和規模。相對于能量采集，反向散射通信商用化進程相對緩慢，僅有部分初步試商用，尤其是基于蜂窩網絡的反向散射通信還處于標準研究階段。在這一階段中，能量采集技術可以用于很多物聯網場景中，結合現有通信技術，實現對電池的替代。筆者在《NB-IoT和LoRa不用電池也可以工作：無源物聯網為LPWAN開辟新機遇》一文中總結了環境能量采集與NB-IoT、LoRa的配合，可以實現低功耗廣域網絡很多場景無源化。
這一無源化過程需要規模效應，才能將微能管理芯片的成本降下來。安世半導體的全球資源和行業影響力，對于規模化提供了較好支持，能夠快速降低相關器件的成本。
再次，中國無源物聯網市場迎來新機遇
2018-2019年，中國上市公司聞泰科技收購全球知名芯片公司安世半導體成為業界重大事件。目前，安世半導體作為聞泰科技旗下的半導體業務平臺，不斷加大在中國市場的投入力度。本次收購Nowi，可以進一步將微能管理這一無源物聯網技術和產品在中國市場進行推廣。
一直以來，中國都是NB-IoT、LoRa和藍牙的最大的應用市場，出貨量居全球首位。目前，雖然反向散射通信商用進程相對緩慢，但能量采集、微能管理和NB-IoT、LoRa、藍牙的結合，能夠實現這些通信技術支撐場景下對電池的替代，多個場景對于長時間免維護的需求，加快了NB-IoT、LoRa和藍牙無源化的進程，可能在中國市場實現規模化落地。此外，零售、物流、倉儲等行業對于無源化方案的需求，也可能加速能量采集、微能管理技術的應用。
過去一年中，無源物聯網已成為產業界關注的一個重點，安世半導體對Nowi的收購，可以看出業界對這一領域的重視程度不斷提升，期待更多市場主體進入這一領域，加速無源物聯網商用進程。
以無源物聯網為代表的先進技術是我們值得關注的確定性機會之一，但它并不是全部，還有很多商機有待我們一起挖掘。2022年12月7日，一年一度的產業盛會【2022年中國AIoT產業年會暨2023智能產業前瞻洞察大典】將在深圳召開，本屆年會將分享和交流前瞻的產業方向、技術趨勢以及應用場景實踐經驗，為產業升級發展提供新價值、提供新動力。
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