在如今注重可持續發展的世界中，對于努力應對日益城市化所帶來的不斷增長的能源需求的企業、消費者和國家/地區而言，碳中和是必不可少的，采用既能盡量減少浪費又能為用戶提供節能效益的技術解決方案變得至關重要。物聯網正面臨著迎接這一轉變的挑戰。

電池不是……

當我們想到物聯網時，我們會想到一個由智能、創新設備驅動的無縫連接的世界。

但是，這些設備需要什么來保持這種連接性呢？較為簡單的答案是——電源，在大多數情況下是指傳統電池。

雖然電池可以勝任并滿足這些設備的目的，但確實存在缺點。

每年有超過 150 億個廢舊電池被送往垃圾填埋場。這導致約 900,000 噸有害的土壤和地下水污染廢物被排放。此外，僅在美國，平均每個家庭每年就會購買 90 塊以上的電池，其中大多數甚至沒有 10 年的使用壽命。到 2025 年，預計約有 250 億臺物聯網設備投入運行，每天需要更換 600 萬塊電池。

這指出了傳統電池的三個主要問題——不便和不當的處置實踐、不斷的更換和可擴展性問題。這些缺陷不僅會對這些設備的功能和可靠性產生不利影響，而且還會阻礙智能物聯網應用向無電池、節能的未來轉變。環境物聯網：一類新的聯網設備。

環境物聯網 — 一類新的聯網設備

為了應對傳統電池給設備制造商帶來的挑戰，并盡量減少一個更具無縫連接性的世界對環境和生態系統造成的威脅，我們現在有一類新型和新興的聯網設備——統稱為環境物聯網。

環境物聯網是指依靠磁場和電場、光、熱、動能和聲音等自然界中可利用的能源為其提供動力的一類物聯網設備。

這種從我們周圍的環境能源中提取運行功率的方法消除了在物聯網設備中使用電池的需求。

借助環境物聯網，我們備受喜愛的智能設備現在可以依靠自然能源來獲取電力并維持連接性，而不是依靠傳統電池。這些能源（如光、熱、運動等）不僅延長了設備的使用壽命，并且還顯著降低了電池對環境的不利影響。

介紹用于能量收集的 xG22E SoC

Silicon Labs 是創新和萬物互聯物聯網領域的一家領先公司。我們的使命是讓開發人員能夠創造無線聯網設備，從而改變行業、發展經濟并改變人們的生活。今天是地球日，我們正朝著促進互聯且可持續的未來這一理念邁出第一步。我們現在已經優化了 xG22 系列 SoC，以納入支持能量收集的功能。我們新的能量優化 xG22E SoC 系列 SoC 可支持您設備的所有節能需求。

這款電源封裝的 MCU 提供 8ms 的上電復位 (PoR)，僅消耗 150 微焦耳 (μJ) 的能量，EM4 喚醒僅需 1.83 毫秒，僅消耗 16.6 μJ 的能量。此外，它還提供很高的 RF 性能、多協議支持和 2.4GHz 操作。它還支持多個電源和電源管理設備，使用戶能夠探索超級電容器等新的電池技術。

EFR32xG22E 具有超快速低能耗的冷啟動、低能耗的深度睡眠喚醒和高效的能源模式轉換，可減輕有害電流尖峰并防止損壞蓄電池，是市場上可靠的無線遠程 SoC 之一。

在哪里可以使用 xG22E 能量優化 SoC？

xG22E SoC 目前市場上常見的一些應用包括：

• 智能家居和家電：在門、水龍頭和開關等 Zigbee 智能家居和家電中，可以使用能量收集發電機來消除對電池的依賴及其相關的更換成本。
• 游戲類電子設備：室內太陽能電視遙控器和計算機鍵盤都需要節能且經濟高效的藍牙 LE SoC。
• 智能建筑：使用 xG22E Zigbee Green Power 進行無電池門把手和電燈開關控制的動能脈沖收集有助于減少不斷更換電池的需求。

其他一些關鍵應用包括輪胎壓力監測傳感器、資產跟蹤、ESL、工廠自動化、預測性維護和農業。

更進一步：Silicon Labs 和 e-peas

為了幫助設備制造商構建完整的能量收集解決方案，Silicon Labs 與行業領先的電源管理集成電路 (PMIC) 提供商 e-peas 合作，共同開發了一個適用于新的電源優化 xG22E Explorer 套件的先進能量收集屏蔽體套件。

該套件配有三個專用屏蔽體，緊貼在 Explorer 套件板上，該板已經過優化，可隔離任何電力泄漏并方便外部測量。第一個屏蔽體允許使用替代電池化學物質和超級電容器進行試驗。第二個屏蔽體專門用于動能/脈沖收集應用，并使用了 e-peas AEM00300。這些屏蔽體提供了多個測試點，有助于調試及測量功耗。第三個屏蔽體使用了 e-peas 新穎而先進的 PMIC AEM13920。這種屏蔽體使開發人員能夠同時使用雙重能量收集來源進行試驗。

該套件附帶了大量適用于藍牙和 Zigbee Green Power 的經重新審視的示例應用，并提供了有關如何設置 PMIC 和優化代碼以進行基于能源的決策的說明。

用于能量收集的 xG22E SoC 的上市時間表

我們追隨 Silicon Labs 實現更清潔、更環保地球的愿景，提前發布 xG22E 以紀念地球日，讓設計人員可以開始對能量收集應用進行原型設計。Silicon Labs 將于 5 月 9 日與我們的合作伙伴 e-peas 合作舉辦開箱技術講座。我們預計 xG22E 將于今年 6 月全面上市。