在zai傳chuan統tong的de使shi用yong硬ying接jie線xian連lian接jie設she備bei的de時shi代dai，為wei各ge獨du立li設she備bei供gong電dian並bing不bu是shi什shen麼me大da問wen題ti，它ta既ji能neng通tong過guo主zhu電dian源yuan經jing轉zhuan送song器qi實shi現xian
，又you可ke以yi在zai現xian場chang總zong線xian連lian接jie中zhong提ti供gong足zu夠gou的de電dian流liu。唯wei一yi會hui擔dan心xin遠yuan程cheng設she備bei電dian能neng供gong應ying問wen題ti的de僅jin僅jin是shi那na些xie類lei似si油you井jing的de分fen散san設she備bei。隻zhi要yao有you人ren定ding期qi看kan護hu，這zhe種zhong機ji械xie式shi的de供gong電dian方fang式shi就jiu能neng滿man足zu大da部bu分fen設she備bei的de需xu要yao。
　　但現在，這種情況正在被改變。一些工廠放滿了“遠程”設備
，形成一些設備密集度極高的區域。這些遠程無線設備使用數量的增加大大提升了不依靠總電源、現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)或(huo)不(bu)間(jian)斷(duan)電(dian)源(yuan)的(de)獨(du)立(li)供(gong)電(dian)的(de)必(bi)要(yao)性(xing)。由(you)於(yu)無(wu)線(xian)設(she)備(bei)的(de)一(yi)個(ge)突(tu)出(chu)賣(mai)點(dian)就(jiu)是(shi)排(pai)除(chu)了(le)電(dian)線(xian)費(fei)用(yong)的(de)支(zhi)出(chu)
，因(yin)此(ci)供(gong)需(xu)雙(shuang)方(fang)都(dou)在(zai)尋(xun)找(zhao)與(yu)過(guo)去(qu)不(bu)同(tong)的(de)供(gong)電(dian)方(fang)式(shi)。
　　在zai許xu多duo方fang麵mian

，無wu線xian技ji術shu和he獨du立li電dian源yuan的de發fa展zhan取qu得de了le同tong步bu的de進jin展zhan。無wu線xian設she備bei廠chang商shang意yi識shi到dao某mou些xie類lei型xing的de設she備bei比bi其qi他ta設she備bei更geng易yi實shi現xian這zhe一yi改gai變bian。正zheng因yin為wei如ru此ci

，微wei動dong力li儀yi器qi設she備bei，如ru溫wen度du傳chuan感gan器qi在zai早zao期qi是shi配pei合he無wu線xian發fa射she機ji同tong時shi使shi用yong的de。如ru果guo每mei個ge利li用yong了le無wu線xian通tong訊xun技ji術shu的de設she備bei都dou要yao連lian接jie一yi根gen電dian源yuan線xian，那na所suo謂wei的de無wu線xian的de優you勢shi就jiu被bei大da大da降jiang低di了le。但dan即ji使shi這zhe樣yang，在zai很hen多duo工gong廠chang裏li

，比bi起qi給gei遠yuan程chengI/O點提供信號電纜，提供交流120V的電源線隻是一件小事。這種想法就是由現場的有源路由器構成無線網格狀網絡的由來。


當鐵路周圍的布線不方便時，就要依靠太陽能設備。鐵路的傳感器和信號設備由一個1.4kwKyocera 的太陽能模塊供電，這要比其他所有的方法都便宜。

　　儀器設備的變革
　　gongdiandefangshifashenggaibiandetongshi
，yiqishebeihewuxianfasongshebeidefazhanzhengzaifashenggengjichucengmiandebianhua。zhexieshebeideshejizhemen，jinxingleyifanzhongxinsikaohou
，zhaodaolenenggengyouxiaoliyongdiannengdefangfa。
　　在使用主電源供電的硬接線係統中，通過直接連接的I/O電纜或現場總線
，儀器設備間可以實現連續通訊。無論是流量

、壓力或者其他變量，數據的給出和傳輸從不中斷。但是如果采用電池供電，標準的4-20mA信號會消耗電量相當驚人，一個不間斷的20mA的(de)信(xin)號(hao)會(hui)在(zai)數(shu)天(tian)內(nei)用(yong)光(guang)大(da)量(liang)的(de)電(dian)池(chi)。但(dan)是(shi)，如(ru)果(guo)允(yun)許(xu)對(dui)某(mou)個(ge)信(xin)號(hao)進(jin)行(xing)間(jian)斷(duan)性(xing)采(cai)集(ji)，該(gai)儀(yi)器(qi)就(jiu)會(hui)間(jian)歇(xie)性(xing)地(di)工(gong)作(zuo)，從(cong)而(er)節(jie)約(yue)了(le)電(dian)能(neng)。這(zhe)種(zhong)間(jian)歇(xie)性(xing)通(tong)信(xin)方(fang)式(shi)已(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)了(le)正(zheng)迅(xun)速(su)崛(jue)起(qi)的(de)實(shi)用(yong)無(wu)線(xian)網(wang)絡(luo)技(ji)術(shu)的(de)關(guan)鍵(jian)原(yuan)則(ze)之(zhi)一(yi)。
　　yixiebijiaozhongyaodeguochengbianliangbixushixianshishijiankong
，erqiezhexiebianliangyinggaishiyongyingjiexianfangshi。erqitadexinhaowangwangzhixuyaomeiguoyiduanshijianjianceyici

，zhegeshijiankeyishijimiao
、一分鍾
、一小時或者更長。如果一台儀器設備可以自動激活
、讀取數據、傳送數據、回到休眠狀態直到它下一小時重複這一流程，那麼比起連續操作，這樣可以節省99%的電能消耗。這樣的一台儀器，隻要使用目前的設計並配備合適的電池，可以持續工作20年而無需維護。
　　“無線通信儀器設備的供電已經成為一個重要的議題

，”Dust Networks的市場副總監Rob Conant說，“它為傳感器的設計提供了一個全新的思路。”Dust Networks在工業測量儀表儀器方麵上取得了重大的突破，發明了一種非常高效的通信技術。它內含的無線通信器可以在10毫秒內實現激活、上載變量、傳送變量、關閉這一完整的工作流程。而其相應的接收器會自動地同步激活，並接收信號。在正常的工作循環中，該設備每10秒更新一次數據，而其餘的99.9%的時間處於休眠狀態。這種高效地使用電能的工作方式使獨立供電成為了現實。

　　外部電源
　　另(ling)一(yi)種(zhong)可(ke)選(xuan)的(de)供(gong)電(dian)方(fang)式(shi)也(ye)同(tong)樣(yang)符(fu)合(he)無(wu)需(xu)維(wei)護(hu)的(de)要(yao)求(qiu)。如(ru)果(guo)要(yao)每(mei)個(ge)月(yue)或(huo)每(mei)年(nian)更(geng)新(xin)一(yi)次(ci)電(dian)池(chi)，那(na)麼(me)在(zai)通(tong)常(chang)情(qing)況(kuang)下(xia)，這(zhe)種(zhong)儀(yi)器(qi)是(shi)不(bu)被(bei)考(kao)慮(lv)的(de)。因(yin)為(wei)工(gong)廠(chang)的(de)操(cao)作(zuo)員(yuan)們(men)不(bu)願(yuan)意(yi)時(shi)刻(ke)關(guan)注(zhu)著(zhe)這(zhe)些(xie)儀(yi)器(qi)設(she)備(bei)
，所(suo)以(yi)
，相(xiang)應(ying)的(de)電(dian)池(chi)壽(shou)命(ming)至(zhi)少(shao)應(ying)該(gai)可(ke)以(yi)以(yi)年(nian)計(ji)。當(dang)可(ke)充(chong)電(dian)電(dian)池(chi)在(zai)便(bian)攜(xie)式(shi)電(dian)腦(nao)和(he)混(hun)和(he)式(shi)汽(qi)車(che)上(shang)的(de)應(ying)用(yong)得(de)到(dao)了(le)廣(guang)泛(fan)的(de)關(guan)注(zhu)的(de)同(tong)時(shi)
，一(yi)次(ci)性(xing)電(dian)池(chi)的(de)技(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)也(ye)取(qu)得(de)了(le)相(xiang)應(ying)的(de)改(gai)進(jin)。標(biao)準(zhun)的(de)堿(jian)性(xing)電(dian)池(chi)（堿性二氧化錳類）能滿足大多數手電和移動電子產品的消費者的需求
，但是還遠未達到工業儀器設備的要求。
　　電池失效是由於以下兩方麵的原因：一
、它(ta)們(men)始(shi)終(zhong)處(chu)於(yu)放(fang)電(dian)的(de)狀(zhuang)態(tai)，這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)即(ji)使(shi)不(bu)使(shi)用(yong)
，它(ta)們(men)也(ye)會(hui)逐(zhu)漸(jian)地(di)失(shi)效(xiao)。廠(chang)商(shang)設(she)計(ji)時(shi)知(zhi)道(dao)它(ta)們(men)的(de)使(shi)用(yong)時(shi)限(xian)
，因(yin)此(ci)在(zai)絕(jue)大(da)部(bu)分(fen)電(dian)池(chi)包(bao)裝(zhuang)上(shang)會(hui)有(you)“在……之前使用”的日期說明。不同類型電池的可使用時間是千差萬別的
，通常電池內部的化學組成越複雜，可使用的時間就越長。二、當dang它ta們men的de電dian量liang被bei用yong光guang時shi，電dian池chi就jiu失shi效xiao了le。一yi些xie廉lian價jia的de電dian池chi會hui隨sui著zhe電dian量liang的de消xiao耗hao逐zhu步bu降jiang低di輸shu出chu電dian壓ya，而er質zhi量liang較jiao好hao的de電dian池chi則ze能neng在zai它ta們men電dian量liang耗hao盡jin之zhi前qian維wei持chi不bu變bian的de輸shu出chu電dian壓ya，隨sui後hou快kuai速su下xia降jiang為wei零ling。
　　由於其高儲電容量和長壽命周期
，鋰電池被大量應用在工業儀器儀表領域。它種類眾多，適用廣泛。在便利店隨處可見的鋰-二氧化錳電池在數碼相機領域的表現遠優於它們的競爭對手堿性電池
，但是它也隻是初級的鋰電池產品。鋰亞硫酰氯電池(Li/SOCl12)是一種已被廣泛應用於無線設備上的電池。它的名稱僅僅描述了其基本的化學組成,而根據不同的配置方法改變其內部化學結構，會生產出各具特色的產品。其中最常見的方式是線軸式
，可實現交替反應的發電組合。
　　鋰亞硫酰氯電池的功能十分強大。相對於堿性電池能提供的最大輸出電壓1.5V，鋰電池能提供3.6V的輸出電壓
，並能維持電壓不變直到電量耗盡臨界點；它能在-55到150℃ (-67到302°F)溫度下工作
；並且每年其自身放電損耗率低於1%，理論使用壽命可達20年以上。
　　一款電池真的能工作20年
？Tadiran Batteries的副總裁兼總經理Sol Jacobs的答案是：“是的！據我們所知，有些水位測量設備使用這種類型的電池已經23年了，而且可以肯定的是
，我們20年前製造的電池的性能遠不如我們今天的產品。”
當dang然ran

，任ren何he的de電dian池chi都dou是shi極ji限xian的de
，因yin此ci重zhong要yao的de是shi要yao根gen據ju實shi際ji應ying用yong選xuan擇ze相xiang匹pi配pei的de電dian池chi。由you於yu電dian池chi的de輸shu出chu功gong率lv與yu它ta的de壽shou命ming具ju有you一yi定ding的de線xian性xing關guan係xi
，根gen據ju它ta的de負fu載zai就jiu可ke以yi預yu知zhi它ta的de大da致zhi壽shou命ming，由you此ci可ke以yi精jing確que地di選xuan擇ze能neng達da到dao所suo期qi望wang使shi用yong期qi限xian的de電dian池chi。當dang然ran，如ru果guo應ying用yong情qing況kuang發fa生sheng了le改gai變bian
，這zhe樣yang簡jian單dan的de計ji算suan數shu據ju就jiu不bu能neng完wan全quan反fan映ying問wen題ti了le。例li如ru，將jiang設she計ji為wei每mei小xiao時shi發fa送song數shu據ju一yi次ci的de無wu線xian溫wen度du傳chuan感gan器qi的de實shi際ji使shi用yong設she定ding改gai為wei每mei分fen鍾zhong發fa送song兩liang次ci數shu據ju時shi
，電dian池chi的de壽shou命ming就jiu會hui按an比bi例li相xiang應ying減jian少shao。

儀器設備間歇性地工作
，隻在需要時才處於啟動

，這樣可以最大限度地減少電能的消耗
，Dust Networkszaifasongqihejieshouqishangdoucaiyongzhezhonggongzuofangshi
，yibianyulianggeshebeikeyitongbugongzuo，tongbuxiumian。zhegetujiechanminglechuanganqizuoweijiedianyuzhongjianjiedianjinruwangguanxinhaozhijiandejiaochazuoyong，zhegezhongjianjiedianjiangxiaohaogengduodenengliang
，yinweitayaotongshiwanchengjieshouhefasongderenwu

，danzheyejianshaolehuafeizaichuanshuzhongdeshijian。

　　太陽能收集器
　　guangdianzhuanhuanmianbanyijingwenshishijinianle
，bingyijingchengweidaduoshudiliweizhishiyideyewaishebeideshouxuandianyuan。tadebiaoxianqujueyutaiyangguangdeqiangruo，yincizaimouxietedingdiqushiyongxiaoguohuihaoyuqitadiqu。mianbanchangshangtongguoduigediqudianxingqihouherizhaodeyanjiu，yongdaibiaodangdizuiruorizhaochengdudedongjishandingrizhaoxiaoshiweidanwei，duigegediqujinxinglebiaoji。
　　光電轉換麵板有著各種各樣的形狀和尺寸，有多樣化的技術實現方法，也有眾多廠商提供的不同品牌。光電轉換效率在4-24%之間，相應地，其價格也隨著效率變化。大多數價格較具競爭力的光電轉換技術所能達到的效率在15%左右。麵板可以連接起來以達到所需的各種電壓和電流。在陽光照射充足的條件下
，光電轉換麵板可以提供每平方英尺12W的功率，但由於實際輸出是由陽光的照射情況決定的
，在實際應用中想單憑經驗來決定所需裝置的尺寸是很困難的。
　　duiyuyuanchengyiqishebei
，dianyuanxitongdebiaozhunpeizhishiguangdianzhuanhuanmianban，fudainenggoutiaojiedianchizuzhunengliangdekongzhiqi。shebeihexinhaofasheqidedianyuanshiyoudianchizuerbushiyuandianchizhijietigong。mianbanhedianchizudechicunheshuchuyinggainenggoutigongchixuhengdingdegonglvshuchu，jishizaiwaibutianqieliehuozhexuetiandeqingkuangxiayebujianduan，yincipeizhiyaoqiuxiangtongdeguangdianzhuanhuanxitongzaifeinikesikeyibizaixiyatudecaiyonggengxiaodemianbanhegengshaodedianchi。

Solar locating guides 可以幫助我們根據平均“日照時間”或者在那些每平方米麵板至少能轉化1 千瓦的情況下的每天日照小時數計算出所能獲得的能量。上圖顯示了曆史上夏季月份的氣候數據。

　　“我們是按照最差月份的最差天氣情況設計的係統，因此其他的任何天氣情況都是沒問題的。”Kyocera Solar的工業產品銷售經理Rich Griswold說“如果電池電量被充滿，調節器會將多餘的能量返還到麵板上
，通過熱能的形式散發掉。”設備廠商提供預裝的係統以適應特定的地點和應用情況，以避免不必要的變動。
　　光(guang)電(dian)轉(zhuan)換(huan)技(ji)術(shu)尤(you)其(qi)適(shi)用(yong)於(yu)那(na)些(xie)可(ke)共(gong)用(yong)電(dian)源(yuan)且(qie)消(xiao)耗(hao)量(liang)較(jiao)大(da)的(de)儀(yi)器(qi)設(she)備(bei)組(zu)。光(guang)電(dian)池(chi)的(de)容(rong)量(liang)大(da)，雖(sui)然(ran)價(jia)格(ge)略(lve)高(gao)，需(xu)要(yao)偶(ou)爾(er)的(de)低(di)水(shui)平(ping)維(wei)護(hu)和(he)妥(tuo)善(shan)的(de)保(bao)護(hu)

，但(dan)是(shi)通(tong)常(chang)可(ke)持(chi)續(xu)使(shi)用(yong)數(shu)十(shi)年(nian)，如(ru)果(guo)使(shi)用(yong)在(zai)合(he)適(shi)的(de)場(chang)所(suo)，可(ke)以(yi)很(hen)容(rong)易(yi)地(di)收(shou)回(hui)成(cheng)本(ben)。

　　電能提取
　　關於從周遭環境中提取能量的研究，比如將振動和熱量轉化為電能，已經持續進行了一段時間，其實踐性也日益加強。例如,一個靠近壓縮機的儀器，能夠通過一台微型發電機把壓縮機的振動轉化為電能來給自己足夠提供的工作電源。
　　Perpetuum Ltd是一家正大力發展此項技術並開始實際生產這類產品的公司，它的PMG7振動微型發電機已經上市
，其後續產品也已準備推出。這種發電機發電量並不大，其輸出電壓與前文所提到的鋰電池比較接近，為3.4V左右，因此，它們的適用領域也比較類似。其電流輸出可以達到1.2mA, 正好可以給電容器充電，以滿足儀器啟動所需的更大的電流要求。
　　微型發電機能在特定的頻率下獲得最佳的工作效果，因此電機通常被調整為隻對在工業領域廣泛使用的60HZ同步感應電機所產生的振動有感應的模式。當安裝調試時，它能被調整到在當前環境下所能達到的最大輸出。此類設備體積很小（大致上隻有C型電池的一半大小）,可ke以yi安an裝zhuang在zai任ren何he位wei置zhi
，且qie無wu需xu維wei護hu。但dan是shi它ta們men的de動dong力li來lai源yuan於yu源yuan設she備bei的de運yun行xing，因yin此ci如ru果guo主zhu壓ya縮suo機ji或huo者zhe其qi他ta主zhu設she備bei停ting止zhi運yun行xing，它ta們men的de電dian能neng隨sui之zhi消xiao失shi。
　　這種技術的成功與否取決於其可靠性和性價比。運用現在的技術，微型發電機可以通過一顆D型鋰亞硫酰氯電池使輸出的電量加倍。若加上0.5mA的連續負載，相同的適宜條件下，電池能夠持續工作達30,000小時，電力采集機將麵臨這項技術的挑戰。
　　盡管無線電能傳輸技術正處於實驗室研究階段, dantakenengshizigeizizuxingwuxianyibiaoyiqixindefazhanqushi，erzhebiranhuicushishejizhementigaoxiaolv
，chuangzaoxindefangfashishujudecaijihetongxinxiaohaogengshaodedianneng。yanjiuhaiganggangkaishi，jingqingqidaigengduodexinjishuxinchanpinba！