近日，无线充电方案公司Energous宣布其新技术“WattUp”正式落地，搭载该技术的物联网设备可以通过射频无线充电的方式，完成隔空充电，功率传输距离最长为10米，且对接收端的摆放位置与方向没有要求。

据了解，Energous的方案中涉及到两种设备，分别为功率发射器和接收器。通常情况下，只要部署一个功率发射器，在以其为圆心的10米半径内，所有接收器都可以通过900MHz的频率接收到发射器的能量。

对比传统的无源技术，该方案在部署和传输距离上的确有不小优势，但与此同时，也不禁让人想起更有优势的华为e-IoT（无源蜂窝物联网）技术，以及更早入局的小米隔空充电产品。

1、何为无源？

目前，无源技术顾名思义也就是没有电源、能量源，与承载网的无源光网络和无源波分的无源概念类似。因为包括工业物联网在内的物联网领域的部分场景对于低功耗的需求较为旺盛，加上双碳计划的逐步推行，目前无源技术应用较为热门领域主要是集中在物联网领域，可以称为“无源物联网”。

需要指出的是，无源物联网并不是网络无源，而是终端节点无源，也就是说接入网络终端节点设备不带电源线和电池。但是芯片、传感器、模组等节点设备始终都是要用电来收发信号的，所以准确来说这种无源技术实际上是需要获取外部能量，例如太阳能、动能、热能等，而且在智慧路灯、共享单车等领域已经开始应用上述能源形式。

但是，今天所被热议的无源物联网更多的是指基于无线电磁能量捕捉技术，这项技术是通过互联互通的终端利用采集网络侧发射过来的无线电波，捕捉和收集能量。

以这种技术实现无源应用其实早已成熟，在工业和物流场景中已经大量应用，那就是RFID（射频识别）技术。简单来说，当标签靠近阅读器后，接收阅读器发出的射频信号，产生感应电流，获得能量。通过这点能量，标签发送信息，实现与阅读器的通信。

不仅是RFID，在蓝牙、WiFi等重要通信技术领域上，很多学术机构都已经做出相关技术模型。美国华盛顿大学电子工程学院层表示，通过对射频信号的反射调制技术，可以实现无源设备供电和传输数据。他们正在研发除了Passive WiFi的无源技术，并进一步将该技术用于LoRa中，实现数百米长距离无源节点传输。

2、射频无线充电技术各有千秋

1）RFID

众所周知，无论是商超、店铺中的电子价签，还是仓储、物流业中的电子标签，RFID标签已随处可见。不仅如此，RFID的子技术NFC，已将射频无线充电的市场扩充到了C端。

早在2020年， NFC标准官方组织NFC Forum就宣布，新的“无线充电规范”(Wireless Charging Specification，简称“WLC”)已经获得批准，最高能实现1W的充电速度。主要应用领域包括智能手表、智能手环、无线耳机、手写笔等小型物联网设备，目前意法半导体已在出货相关芯片。

2）蜂窝

2022年6月，在中国移动携手华为举行的5G-Advanced双链融合产业创新成果发布会上，二者联合推出了e-IoT（蜂窝无源物联网）技术。

据了解，基于该技术，设备可以直接通过基站获取能量，完成射频无线充电，并且可以实现室外200m，室内20m的覆盖。

但在应用落地上，截止发稿日，网络上还未出现由华为或中国移动落地的具体项目。不过在此前，笔者报道过另一家使用蜂窝通信完成射频无线充电的国产公司——《蜂窝无源物联网芯片已准备量产，要革谁的命？》，据了解，文中的智汇芯联微电子有限公司已在量产芯片。

3）毫米波

小米早在2021年初就推出了隔空充电技术，能够实现数米半径内，多设备也同时充电(每台设备均支持5瓦)，甚至异物遮挡也不降低充电效率。

据了解，隔空充电技术通过小米自研的隔空充电桩实现，其中内置5个相位干涉天线，用于对手机进行毫秒级空间定位；144个天线构成相位控制阵列，通过波束成形将毫米波定向发射给手机，手机通过微型信标天线接收，以实现远距离充电。

能够发现，其实在应用场景、传输距离、便捷度等方面，同类产品的发展都已比较超前。但事实上，这些已经落地的技术并非完全都已规模化应用，也就是说，射频无线充电的市场其实还有待开发，并且发展之路还有些坎坷。

3、射频无线充电市场庞大，还受哪些限制？

根据今日CNNIC发布的第51次《中国互联网络发展状况统计报告》显示，在物联网发展方面，截至12月，我国移动网络的终端连接总数已达35.28亿户，移动物联网连接数达到18.45亿户。而随着设备量的激增，其实对用户对设备的用电管理需求已经发生了变化。

一方面，有线供电有部署成本高、安装位置受限、位置变更成本高等缺点，所以越来越的场景中，电池更加适配。但在另一方面，其他的场景中，由于电池受尺寸、储量、换电成本的限制，所以更需要无源技术来满足。

因此，在日渐增多的物联网设备量面前，射频无线充电技术拥有非常大潜力。

不过对于射频无线充电技术而言，其未来发展还受到不小限制，主要包括以下几个方面：

首先，射频无线充电技术需要设备自身具有射频接收器，这限制了一些设备的使用范围。

第二，安全性问题也是射频无线充电技术需要解决的重要问题之一。由于射频无线充电技术的电磁波可能对人体产生一定的辐射危害，因此需要针对其安全性问题进行深入研究和探索。

第三，射频无线充电技术的标准化和规范化也是一个重要的挑战。在射频无线充电技术的发展过程中，需要制定相关的技术标准和规范，以确保不同设备之间的兼容性和互操作性。

无源物联设备的数量级，未来可能达到千亿级，也就不可避免地对物联网平台的技术架构、安全体系、服务性能等方面提出了挑战。

首先是面对千亿级的物联网连接，平台侧的计算资源始终是受限的，也就驱动物联网平台架构从目前的“平台+设备”的中心集中式计算向“平台+边缘+设备”形成的分布式异构协同计算架构演变，从而实现随着接入的设备数量和边缘节点越来越多，物联网平台体系整体的计算能力越来越强，才能够适应千亿级的物联网设备接入场景。并且，在这个过程中，AI技术将逐渐与平台架构深度融合，以进行智能化的计算资源调度，来匹配千亿级的异构海量终端接入和管理的计算需求。

其次就是在不稳定供电的状态下，会产生海量的“脏数据”，数据的完整性、时效性都较差，物联网应用侧很难直接使用这些数据，只能从物联网平台获取数据，这一趋势在提高了物联网平台价值的同时，也对于平台的海量数据清洗和转发能力提出了要求，平台必须能够将设备上传的断点数据或滞后数据进行智能化的处理，变成准确性、及时性、一致性和完整性较高，可以直接使用的数据转发到物联网应用。

最后就是安全方面，承载千亿级物联网设备的平台，已经演变为社会化的信息基础设施，面临空前巨大的安全压力，如何保障平台多方面的安全，成为了相关领域的重点研究方向。

无源物联网未来几年内可能打开千亿级的物联网连接市场，物联设备的无源化，将使得设备侧越来越“瘦”，部分剥离的计算工作可以逐渐由物联网平台承担，让物联网平台越来越“强”，为物联网平台带来机遇的同时，也对平台提出了更高的要求，未来将驱动平台的架构、能力和安全体系等方面发生巨大变化。

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