物联网设备数量激增，续航难题该如何解决？

随着5G的发展，物联网终端设备数量激增，日益提升全球企业的生产率和沟通水平。这也使企业中的各种功能成为可能。物联网设备的大量使用给消费者和组织带来了很大的变化，为人们的生活和工作提供更多可能性。

根据Gartner数据显示，至2020年，全球物联网设备量将达到204亿台，2016-2020 年复合增长率为34%。中国物联网设备量预计将达到89亿台，2016-2020年复合增长率预计将达36%。

此外，先进的主要技术和设备的激增也促进了物联网解决方案的增长。其中较为引人注目的，就是物联网设备的续航问题。据统计，每年全球消耗的电池数量高达数十亿颗，大量的废弃电池给环境带来了巨大的污染。随着物联网（IoT）的发展,对于电池的需求也越来越大，如何保障续航的同时提前解决电池污染问题、实现技术的应用和升级，成为大部分科技公司努力的方向。

Atmosic作为一家创新型无晶圆厂半导体公司，提出了超低功耗无线技术来解决物联网设备对电池的依赖性的方案，以实现物联网设备永久续航甚至是无需电池的发展。凭借在射频设计中独特的见解和专长，Atmosic成功研发了三种创新技术——超低功耗射频、射频唤醒和受控能量收集，以实现最低功耗，并彻底降低物联网应用对电池的依赖。

为了探究Atmosic怎样降低物联网设备对电池的依赖性？及后续是否可实现电子产品无需电池永久续航？Atmosic的蓝牙芯片架构和解决方案有何特色？CSDN采访了Atmosic的首席执行官David Su博士。David Su博士曾在创锐讯通讯（Atheros）的早期工程团队中担任模拟/射频工程副总裁，在2011年高通收购创锐讯通讯之后，担任高通工程副总裁。并且拥有超过30年的工程专业经验和丰富的无线技术知识。

一、三大核心技术挑战永久续航

CSDN：可否详细介绍一下Atmosic在物联网设备永久续航方面，产品解决方案的三大核心特点？

David：我们的产品和解决方案有三项核心的创新技术可以专门适用于IoT的设备以及应用场景。

首先，第一项的创新技术就是超低功耗射频。基于我们超低功耗射频技术，我们对比市面上其他竞争对手，可以实现5到10倍的功耗以及相关电源能耗的降低。我们可以拿灯泡举个例子，现在我们有LED灯泡，LED灯泡就是传统的白炽灯泡，它的耗能是显著降低的，而这就是我们超低功耗技术所能实现的。

第二项是我们的射频唤醒技术。我们的射频唤醒技术可以让设备无需使用是的时候随时保持休眠状态，只有在需要的时候才会被唤醒。就像我们装备了一些运动传感器的小夜灯设备一样，我们只会在感知到运动并且需要的时候才会唤醒这个设备。而现在我们也有很多路灯它已经装上了光能的电子发电板，通过这些光伏板我们也可以在电池不用的时候随时到外界去收集能源。

第三项创新技术就是受控能量收集。结合受控能量收集以及超低功耗射频技术和解决方案，就可以实现更加好的永久续航以及无需电池的应用场景和能力。同时，我们受控能量收集可以适用不同的能量收集来源，包括射频、光能以及动能等等。

而基于我们的技术和三大创新的解决方案，我们可以实现非常低功耗的蓝牙解决方案，我们可以延长电池的使用寿命。同时，结合我们第三个创新技术，也就是受控能量收集，在一个可控的环境下我们会对能量进行及时地收获。我们基于这三个解决方案的组合，就能进一步的实现永久续航，并且实现无需电池。

在整个物联网市场以及IoT市场，其实我们有着非常广泛的应用场景。为了更好地辅助并且简化RF模块的设计，我们提供了专门的模组来更好地帮助设计师们进行产品的开发。我们可以为开发者们提供SDK以及EVK来更高地助力实现快速的原型机开发。

CSDN：射频唤醒是射频的哪些频段，具体唤醒的方式是什么？

Srinivas：我们对自己的接收机做了专门的设置和调整，可以对接收机进行启动以及自动关闭的，而它的运行频段基本上是从200赫兹到220兆赫兹不等。由于设备在采用的时候都进行射频信号的导入，而基于射频信号的不同， CPM将会自动判断是否要把接收器进行打开或者是激活，这解决我们的射频唤醒技术。基于不同的信号输入环境，它会被选择是否被唤醒。而作为具体信号传输的大小，究竟什么样的信号可以起到一个射频唤醒的作用，这些可以通过自己的程序进行编写。不管是从笔电还是其他的设备还是其他的接入点上都可以对它进行设置。

此外，在其他的用于唤醒射频模块的这些设备上是不需要使用Atmosic芯片的。换句话说，客户可以随时采用Atmosic的芯片产品，并且与其他任何只要能够发出信号的设备来进行结合使用。

CSDN：目前能量收集的效率表现如何？

David：其实有关具体能源的收集效率，这个取决于你到底采用的是哪种能源的收集的方式，如果你采用的是射频的能源收集，一般的能源收集效率大概在50%左右。当然，这也是取决具体实际的应用场景以及具体整个信道通路的大小。

而作为光伏发电，这里会用一些PV电池等等的进行。当然这也是取决于到底整个能源的强度有多大，是可以有多少光能照射到你的光伏板上的。

作为能源收集的话基本上可以用非常小的动作就可以生成非常大的能量，是以毫瓦级来进行计算的。整体来讲，这两项技术可以说是一个有机的结合体的，本身设备功耗就非常低，再结合随时进行能源的收集，就可以让电池以及设备实现永久地续航。

CSDN：能量收集方案在芯片端的实现难度有多大？永久续航这样一个方案在芯片的设计端是如何实现它的？

David：受控能量收集技术，其实在正式推出市面之前至少已经花了3年的时间做最后的优化和开发。而作为我们的集成，它与芯片的集成是非常典型的一个CMOS技术。其实，起到永久续航它的理论非常简单，就你收集到的能量是否能够支持电池正常运行的能耗，是否能支持它的SOU的运行。

很早的时候在市面上有靠太阳能充电的计算器，理论上来讲这种电池就可以被永久使用下去，因为基本上用电子计算器耗的能量是完全可以被太阳能补充的能量所填充的。而在整个物联网的环境下，也可以把类似的解决方案技术用在像平板等等的手机上。

CSDN：蓝牙BLE已经是低功耗了，但是相对于竞争对手在蓝牙BLE上做到的对于功耗的提升，我们整个提升的效果会有多大？整个射频在设备当中的功耗户占的很大吗？就是整个设备的功耗中射频会占到多少比重？

David：我们的技术也是基于BLE的，不管是从性能的整个曲线，像我们整个信号传输器包括它的灵敏度跟BLE都是有同样的曲线模式。但是，一个重要的不同之处就是相对蓝牙BLE来讲，我们对功耗的需求会更低。

这里有很多不同的IoT应用，比如一个资产标签（asset tag）。如果说在整个传感器标签的环境下，采用的又是以1秒为传输单位的蓝牙信标，那在这种计算下面在低功耗的环境下采用我们的产品就比传统的解决方案可以延长4倍的使用寿命。

所以说取决你具体的应用场景以及具体的设备，你就可以有两个选择了，你可以选择一个更小的电池，因为可以实现一样的电池寿命。其次，你也可以不改变电池容量的基础之上进一步地去延长整个设备的使用时间，并且可以更好地实现永久续航。

我们绝大多数的客户如果说想要开发可穿戴设备的话他们都是希望在两个价值点上下工夫。在消费者端，比如他们买的是像蓝牙连接的无线的键盘、鼠标这些设备。至于现在市面上的解决方案可能产品使用了1到2年就要没电了，但是，如果采用Atmosic解决方案的话，直观上讲你的电池使用寿命可以直接延长大5到7年。

所以，在你使用整个设备的生命周期中是不需要更换电池的。因为一般像键盘鼠标这种设备我们也不会一直用下去。平均下来5到7年也就会买个新的了。

而作为企业应用来讲，他们担心的就不是更换电池可能会产生的成本，因为相对来讲这些成本都是比较小的。作为企业级的应用，通常来讲他们都是办公级的非常大规模的应用。假设你在这幢楼里装了大概1万个信标，每6个月都不需要更换电池的话，它耗费的并不仅仅会带来成本的上升，还有人力资源以及其他的成本。

我们现在合作的很多IoT的客户他们都对这项技术非感兴趣，因为通过这样他们可以大幅度地延长更换电池的时间，并且更好地缩短维修的时间，并且更好地减少他们的长期成本。

简单来讲，在消费者端，我们这些正常使用的小型的电子设备是一次充电就可以用很久，甚至在整个产品的使用寿命周期中都不想做任何更换电池的行为。

CSDN：在研发的过程当中有没有遇到哪些技术难题，是怎样解决的？

David：研发这个词本身就代表着无极限的困难，你永远不知道你在过程中会面临什么样的挑战以及什么样多样化的问题。就拿我们能量收集技术来举例，整个开发过程大概花了3年时间，从一开始针对某一个原型的产品出来至少花了我们3年时间。

其实我们在开发过程当中面临的挑战是非常多的，但如果要说的话其中最大的挑战就是我们在不同的模式之间的复杂性是非常大的，如何在不同的模式之间选择一个正确的组合，这是我们面临的最大挑战之一。

能量收集技术有很多不同的应用场景，如何针对每个不同应用场景的特定需求进行调整，了解他们具体的需求，然后能量收集来源也是多种多样的，如何了解他们这些非常大的差别，而更重要的一点是如何把这些不同的能量的收集方式以及收集来源有机地整合为一体，这些都是我们面临的很大的挑战。所以说整体来讲我们觉得开发过程中最困难的就是打造一个完整的、有机的协调的系统。

二、中国市场至关重要，Atmosic将给予多项支持

CSDN：目前该产品在市场上的售价市场是否接受？

David：我们跟很多客户接洽的时间已经超过2年了，也跟客户做过大量类似信息的交流和探讨，特别是有关如何对比竞品来设置在市场上的价格策略。

很多客户在如遥控、包括IoT产品接触追踪、包括可穿戴设备上对电池续航的能力有着非常高的要求。我也在半导体行业有近30年的工作经验，所以我非常理解行业的现状和客户的要求。其实我们的定价策略并不仅仅是考虑在成本方面。成本是需要考虑的其中一个要素，我们希望能够在定价策略以及性能之间帮助客户达到一个最优化的平衡和最优解。这是我们在定价的过程中选择考虑的一个方向。

CSDN：你认为在中国地区市场有哪些特点呢？Atmosic可以给中国市场带来哪些本地化的资源？

Srinivas：其实中国市场对我们来讲是至关重要的，大概在九几年左右的时间就开始考虑到对中国市场的关注和接触。我们公司是在2016年正式成立的，从2018年开始已经正式与客户有所接洽，并且开始做产品上的沟通和设计。而首个海外的办事处也是大概2018年底、2019年初的时候在中国深圳设立的。在中国本地也自己的销售团队，同时也有现场的技术支持和工程师对随时为客户提供支持。

我们在中国市场也建立起了自己的经销商的网络以及技术支持第三方的合作网络，他们可以在中国为客户方面提供协作和支持。除此之外，我们在中国市场有很多的ODM和OEM的合作方，还有整个生产的厂商，都可以帮助我们在中国市场不断地拓展，并且给客户提供帮助。

随着中国市场业务不断地扩展，我们计划在未来的两天在中国更多的城市开设办事处。其实，由于新冠疫情的关系，我们两个到中国的行程也是受到了影响，在疫情爆发之前，我和David至少两三个礼拜就会飞去中国。

CSDN：这里还有Atmosic几个关于未来发展方向的问题。一个是关于技术层面上的。未来在技术层面上会有哪些发展方向？技术可复制性的门槛有多高？如何维持自身长期的技术优势？

David：有关未来技术发展的蓝图和路线图，实际上是与公司长期发展的目标和愿景是相挂钩的，毕竟Atmosic公司的愿景就是能够实现电池的永久续航，能够降低设备对电池的依赖性，并且实现无需电池的目标，所以不管选择哪种技术路线，都是围绕着这个目标进行的。而且我们对技术的连接技术也是保持着非常开放的态度，未来我们并不会把自己限制在一个框架里面，有很多其他技术的前景可以展望可以开发的。