Systémy bezdrátového sběru energie v roce 2025: Uvolnění nevyužité energie pro IoT a beyond. Prozkoumejte průlomové trendy, nárůst trhu a strategické příležitosti formující příštích 5 let.

• Výkonný souhrn: Klíčové trendy a faktory trhu v roce 2025
• Přehled technologií: Principy a typy bezdrátového sběru energie
• Velikost trhu a předpověď (2025–2030): Růst překračující 30 % CAGR
• Klíčové aplikace: IoT, nositelná zařízení, chytrá infrastruktura a průmyslová automatizace
• Konkurenční prostředí: Vedoucí společnosti a noví inovátori
• Nedávné průlomy: Materiály, miniaturizace a zisky na účinnosti
• Regulační a standardizační prostředí: IEEE, IEC a průmyslové směrnice
• Výzvy a překážky: Technické, ekonomické a překážky přijetí
• Strategická partnerství a vývoj ekosystému
• Budoucí výhled: Disruptivní potenciál a dlouhodobé příležitosti
• Zdroje & Reference

Výkonný souhrn: Klíčové trendy a faktory trhu v roce 2025

Systémy bezdrátového sběru energie jsou připraveny na výrazný růst a technologický pokrok v roce 2025, poháněny rozšířením zařízení Internetu věcí (IoT), potřebou udržitelných energetických řešení a neustálou inovací materiálů a architektur pro sběr energie. Tyto systémy, které zachycují okolní energii z takových zdrojů, jako jsou rádiové frekvence (RF), tepelný gradient, vibrace a světlo, jsou stále důležitější pro napájení distribuovaných senzorových sítí, nositelných zařízení a chytré infrastruktury, kde je výměna baterií nepraktická nebo nákladná.

Klíčovým trendem v roce 2025 je integrace modulů pro sběr energie z více zdrojů, umožňující zařízením čerpat energii z kombinace RF, solárních a kinetických zdrojů. Společnosti jako Texas Instruments a STMicroelectronics vyvíjejí ultra- nízkoenergetické integrované obvody, které účinně konvertují a ukládají získanou energii, podporující autonomní provoz bezdrátových senzorů a zařízení na okraji. Tato řešení jsou přijímána v chytrých budovách, průmyslové automatizaci a sledování majetku, kde je prioritou bezúdržbový provoz.

Nasazení 5G a expanze bezdrátové infrastruktury také urychlují přijetí sběru energie RF. Powercast Corporation, průkopník v oblasti bezdrátové energie na bázi RF, stále rozšiřuje svůj ekosystém vysílačů a přijímačů, což umožňuje vzdálené nabíjení IoT zařízení na vzdálenost několika metrů. Paralelně se Energous Corporation komercializuje technologii WattUp, která podporuje jak kontakt, tak bezdrátové nabíjení, cílení na aplikace v maloobchodu, zdravotnictví a logistice.

Průlomy v oblasti materiálové vědy dále pohánějí sektor. Vývoj flexibilních piezoelektrických a termoelektrických materiálů umožňuje vytváření energetických sběračů, které mohou být integrovány do nositelných a chytrých textilií. Murata Manufacturing Co., Ltd. a TDK Corporation jsou známé svou prací na miniaturizovaných piezoelektrických generátorech a pokročilých keramických materiálech, které podporují miniaturizaci a zpevnění modulů pro sběr energie.

Do budoucna je tržní výhled pro systémy bezdrátového sběru energie robustní. Konvergence ultra- nízkoenergetické elektroniky, všudypřítomné bezdrátové konektivity a požadavků na udržitelnost má za následek očekávání dalšího desítkového ročního růstu až do konce 20. let. Průmyslové aliance a úsilí o standardizaci, jako je například vedené Bluetooth SIG a IEEE, podporují interoperabilitu a urychlují přijetí napříč aplikacemi pro spotřebitele, průmysl a chytré město. V důsledku toho se bezdrátový sběr energie má stát základní technologií pro další generaci připojených, autonomně napájených zařízení.

Přehled technologií: Principy a typy bezdrátového sběru energie

Systémy bezdrátového sběru energie, známé také jako systémy pro sběr energie, jsou navrženy tak, aby zachycovaly a převáděly okolní energii z prostředí na použitelnou elektrickou energii. K roku 2025 jsou tyto systémy stále důležitější pro napájení nízkoenergetických zařízení, jako jsou senzory, nositelné technologie a uzly IoT, zejména na místech, kde je výměna baterií nepraktická. Základní princip spočívá v zachycování energie z takových zdrojů, jako jsou rádiové frekvence (RF) vlny, světlo (sluneční/ fotovoltaické), tepelný gradient a mechanické vibrace, a jejich převodu na elektrickou energii prostřednictvím specializovaných převodníků.

Nejpřednější typy technologií bezdrátového sběru energie zahrnují:

• Sběr energie RF: Tato metoda zachycuje elektromagnetickou energii z okolních RF zdrojů, jako jsou Wi-Fi směrovače, mobilní věže a televizní vysílání. Společnosti jako TX RX Systems a Powercast Corporation jsou známy svým vývojem modulů pro sběr energie RF a vysílačů. Tyto systémy obvykle používají usměrňovací antény (rectennas) k převodu RF signálů na DC energii, vhodnou pro ultra-nízkoenergetickou elektroniku.
• Fotovoltaický (solární) sběr: Fotovoltaické články převádějí světelnou energii, jak uvnitř, tak venku, na elektřinu. Pokroky v flexibilních a miniaturizovaných solárních článcích umožnily jejich integraci do nositelných zařízení a zařízení IoT. Společnost Panasonic Corporation a Sharp Corporation jsou předními výrobci kompaktních fotovoltaických modulů přizpůsobených aplikacím pro sběr energie.
• Termoelektrický sběr energie: Tento přístup využívá teplotní rozdíly mezi povrchy k výrobě elektřiny pomocí termoelektrických generátorů (TEGs). Ferrotec Corporation a Laird Thermal Systems jsou uznávané kvůli svým termoelektrickým modulům, které se stále více používají v průmyslovém monitorování a nositelných zdravotnických zařízeních.
• Piezoelektrický a vibrační sběr energie: Mechanické vibrace nebo tlakové změny se převádějí na elektrickou energii pomocí piezoelektrických materiálů. Murata Manufacturing Co., Ltd. a TDK Corporation jsou prominentní ve vývoji piezoelektrických komponentů pro bezdrátové senzorové sítě a monitoring strukturního zdraví.

V roce 2025 konvergence ultra-nízkoenergetické elektroniky, zlepšené účinnosti převodu energie a miniaturizace urychluje přijetí systémů pro bezdrátový sběr energie. Vyhlídky na příští roky zahrnují další integraci do chytré infrastruktury, lékařských implantátů a sledování majetku, s pokračujícím výzkumem a vývojem zaměřeným na hybridní systémy spojující více sběrných modalit pro větší spolehlivost a výstup. Průmysloví lídři také pracují na standardizaci rozhraní a zlepšení obvodů pro správu energie, aby maximalizovali získanou energii a prodloužili životnost zařízení.

Velikost trhu a předpověď (2025–2030): Růst překračující 30 % CAGR

Globální trh pro systémy bezdrátového sběru energie je připraven na robustní expanze mezi lety 2025 a 2030, přičemž průmyslový konsensus ukazuje na složenou roční míru růstu (CAGR) překračující 30 %. Tento nárůst je poháněn rostoucí poptávkou po autonomních zařízeních v sektorech, jako je průmyslová automatizace, chytrá infrastruktura, zdravotnictví a spotřební elektronika. Bezdrátový sběr energie—zahrnující technologie, jako je sběr rádiových frekvencí (RF), piezoelektrické, termoelektrické a elektromagnetické zachytávání energie—umožňuje nasazení bezúdržbových senzorů a zařízení, což je klíčové pro aplikace Internetu věcí (IoT) a Průmyslu 4.0.

Klíčoví hráči v průmyslu zvyšují produkci a výzkum a vývoj, aby splnili tuto poptávku. Texas Instruments a STMicroelectronics jsou známy svými integrovanými obvody pro sběr energie, které podporují RF a zachytávání okolní energie pro ultra-nízkoenergetická bezdrátová zařízení. Analog Devices rozšířila své portfolio o řešení pro sběr energie zaměřená na průmyslové a lékařské uzly IoT. Mezitím EnOcean i nadále dominuje v oblasti autonomně napájených bezdrátových spínačů a senzorů, především pro automatizaci budov, využívajících kinetický a sluneční sběr energie.

V posledních letech došlo k významným investicím do výzkumu a vývoje a výrobní kapacity. Například TDK Corporation a Murata Manufacturing pokročily v piezoelektrických a termoelektrických materiálech, s cílem zlepšit účinnost převodu a miniaturizaci. Očekává se, že tyto inovace sníží náklady na uzel a rozšíří adresovatelný trh, zejména s rostoucím nasazováním chytrých měst a průmyslového IoT.

Výhled pro léta 2025–2030 je také podpořen regulačními a udržitelnými trendy. Tlak Evropské unie na energeticky úsporné budovy a proliferace mandátů pro chytré měření urychlují přijetí bezdrátových, baterií se vyhýbajících senzorů. Paralelně severoamerické a asijské trhy zaznamenávají zvýšenou integraci sběru energie do sledování majetku, logistiky a lékařských monitorovacích zařízení.

Do roku 2030 se očekává, že trh bude charakterizován širokým přijetím modulů pro sběr energie z více zdrojů, což umožní zařízením autonomně fungovat po mnoho let bez výměny baterií. Očekává se, že splynutí bezdrátového sběru energie s ultra-nízkou energii bezdrátovými komunikačními protokoly (jako je Bluetooth Low Energy a LoRaWAN) odemkne nové aplikace a podpoří další pronikání na trh. V důsledku toho se sektor chystá překonat hranici 30 % CAGR, přičemž přední výrobci a poskytovatelé technologií hrají klíčovou roli při formování konkurenceschopného prostředí.

Klíčové aplikace: IoT, nositelná zařízení, chytrá infrastruktura a průmyslová automatizace

Systémy bezdrátového sběru energie rychle získávají na významu jako základní technologie pro napájení zařízení další generace napříč Internetem věcí (IoT), nositelnými zařízeními, chytrou infrastrukturou a průmyslovou automatizací. K roku 2025 konvergence ultra-nízkoenergetické elektroniky, pokročilých materiálů a inovativních technik sběru energie umožňuje vznik nové třídy samonosných zařízení, která minimalizují nebo eliminují potřebu výměny baterií.

V sektoru IoT se bezdrátový sběr energie integruje do senzorových uzlů a zařízení na okraji, aby podpořil velkoplošné, bezúdržbové nasazení. Společnosti jako STMicroelectronics a Texas Instruments nabízejí integrované obvody pro sběr energie, které zachycují okolní energii z takových zdrojů, jako jsou Rádiové frekvence (RF), tepelný gradient a vibrace. Tato řešení se přijímají v chytré zemědělství, environmentálním monitorování a sledování majetku, kde je výměna baterií logicky náročná nebo nákladná.

Nositelné technologie jsou dalším klíčovým příjemcem. Přední výrobci, včetně Sony Group Corporation a Samsung Electronics, prozkoumávají bezdrátový sběr energie, aby prodloužili provozní životnost fitness trackerů, lékařských nositelných zařízení a chytrých hodinek. Například se využívá sběr energie z tělesného tepla a pohybu k doplnění nebo dokonce nahrazení tradičních metod nabíjení, čímž se zvyšuje pohodlí uživatelů a udržitelnost zařízení.

Chytrá infrastruktura—zahrnující chytré města, inteligentní budovy a propojenou dopravu—spoléhá na distribuované senzorové sítě pro shromažďování dat v reálném čase a automatizaci. Bezdrátový sběr energie umožňuje nasazení bezúdržbových senzorů pro aplikace, jako je monitorování strukturního zdraví, chytré osvětlení a detekce obsazenosti. Společnosti jako EnOcean GmbH se specializují na autonomně napájené bezdrátové spínače a senzory, které sbírají energii z pohybu, světla nebo teplotních rozdílů, což podporuje širokorozsáhlá bezbateriová řešení infrastruktury.

V průmyslové automatizaci se bezdrátový sběr energie využívá k napájení senzorů pro sledování podmínek, sledovačů majetku a bezpečnostních zařízení v obtížných nebo vzdálených prostředích. Siemens AG a Schneider Electric integrují moduly pro sběr energie do svých portfolií průmyslového IoT, což umožňuje prediktivní údržbu a analýzy v reálném čase bez potřeby častých výměn baterií. To je obzvlášť cenné v odvětvích, jako je ropa a plyn, výroba a logistika, kde jsou výpadky a náklady na údržbu významnými obavami.

Do budoucna se očekává, že následující roky přinesou další pokroky v účinnosti bezdrátového sběru energie, miniaturizaci a integraci. Jak se standardy vyvíjejí a partnerství v ekosystému prohlubují, technologie má potenciál stát se základním prvkem udržitelných, autonomních elektronických systémů v různých průmyslových sektorech.

Konkurenční prostředí: Vedoucí společnosti a noví inovátori

Konkurenční prostředí systémů bezdrátového sběru energie v roce 2025 je charakterizováno dynamickou směsí zavedených technologických lídrů, specializovaných výrobců komponentů a rostoucího počtu inovativních startupů. Tito aktéři posouvají pokroky v získávání okolní energie z zdrojů, jako jsou rádiové frekvence (RF), tepelný gradient, vibrace a světlo, a aplikace pokrývají IoT, průmyslovou automatizaci, chytrou infrastrukturu a lékařské zařízení.

Mezi globálními lídry hraje Texas Instruments stále klíčovou roli, nabízí široké portfolio integrovaných obvodů pro sběr energie a řešení pro správu energie. Jejich produkty jsou široce integrovány do bezdrátových senzorových uzlů a nízkoenergetických zařízení IoT, což umožňuje bezbateriový nebo prodloužený provoz. Podobně STMicroelectronics rozšířil svou nabídku řešení pro sběr energie a bezdrátový přenos energie, zaměřujících se na ultra-nízkou energetiku a integrované obvody pro správu energie přizpůsobené pro průmyslové a spotřebitelské aplikace.

V segmentu sběru energie RF zůstává Powercast Corporation významným inovátorem, jejíž RF-to-DC konvertory a vysílače jsou nasazeny v maloobchodě, logice a automatizaci budov. Technologie společnosti umožňuje bezdrátové nabíjení a energii na dálku pro senzory a nízkoenergetickou elektroniku a v letech 2024–2025 oznámila nová partnerství k rozsáhlejšímu nasazení v chytrém maloobchodu a sledování majetku.

Noví hráči také významně postupují. Enerbee, francouzský startup, komercializuje energetické sběrače na bázi pohybu pro průmyslové IoT a chytré budovy, využívající svou vlastní mikro-generátorovou technologii. Mezitím Enhancion vyvíjí pokročilé piezoelektrické a termoelektrické moduly pro sběr energie, zaměřující se na bezdrátové senzorové sítě v náročných prostředích.

Japonský konglomerát Murata Manufacturing investuje značně do miniaturizovaných komponentů pro sběr energie, včetně keramických kondenzátorů a bezdrátových napájecích modulů, aby podpořil rozšíření kompaktních, bezúdržbových IoT zařízení. Jejich spolupráce s globálními výrobci elektroniky mají urychlit přijetí sběru energie na spotřebitelských a průmyslových trzích.

Do budoucna je pravděpodobné, že konkurenční prostředí uvidí další konsolidaci, jak větší společnosti v oblasti polovodičů a elektroniky získávají nebo se spojují s niched inovačně orientovanými firmami, aby rozšířily své portfolio sběru bezdrátové energie. Zaměření zůstane na zlepšení účinnosti konverze, snížení velikosti a integraci sběru energie s bezdrátovými komunikačními protokoly. Jak se vyvíjejí regulační a průmyslové standardy, interoperabilita a bezpečnost se stanou klíčovými diferenciátory mezi hlavními dodavateli.

Nedávné průlomy: Materiály, miniaturizace a zisky na účinnosti

Systémy bezdrátového sběru energie za poslední roky zaznamenaly významné pokroky, poháněné poptávkou po autonomních IoT zařízeních, nositelných zařízeních a senzorových sítích. K roku 2025 tři klíčové oblasti—materiálové inovace, miniaturizace a zlepšení účinnosti—formují trajektorii sektoru.

V oblasti materiálové vědy byl vývoj pokročilých piezoelektrických, termoelektrických a RF-harvesting materiálů rozhodující. Zvláště integrace flexibilních a roztažitelných substrátů umožnila zakomponování energetických sběračů do textilií a konformních povrchů. Společnosti jako TDK Corporation a Murata Manufacturing Co., Ltd. představily nové třídy vícevložkových keramických kondenzátorů a piezoelektrických filmů, které nabízejí vyšší energetické hustoty a zlepšenou mechanickou odolnost. Tyto materiály se nyní používají v nositelných a lékařských sensorech nové generace, kde jsou klíčové faktory greatness a spolehlivost.

Miniaturizace se také urychlila a přední výrobci využívají technologie mikroelektromechanických systémů (MEMS) ke zmenšení modulů pro sběr energie. STMicroelectronics zkomercializoval MEMS-založené vibrační energetické sběrače, které mohou být integrovány do průmyslových senzorových uzlů, což snižuje potřebu výměny baterií na těžko dostupných místech. Podobně ams OSRAM vyvinul kompaktní integrované obvody pro sběr energie, které kombinují správu energie a bezdrátové zachytávání energie v jednom čipu, podporující ultra-nízkoenergetické bezdrátové senzorové aplikace.

Zisky na účinnosti byly dosaženy jak díky vylepšení materiálů, tak designu obvodů. Nejnovější moduly pro sběr energie RF od Seeed Technology Co., Ltd. a Texas Instruments nyní dosahují účinnosti konverze přes 60 % za typických okolních podmínek, což je výrazný skok oproti předchozím generacím. Tyto moduly se nasazují v systémech chytrých budov a sledování majetku, kde jsou okolní RF signály z Wi-Fi a mobilních sítí hojné.

Do budoucna se očekává, že konvergence pokročilých materiálů, miniaturizovaných rozměrů a efektivního řízení výkonu umožní plně autonomní bezdrátové senzorové sítě do roku 2027. Průmysloví lídři investují do hybridních systémů sběru energie, které kombinují více modalit—například sluneční, tepelnou a RF—aby maximalizovali provozní doby a spolehlivost. Jak se pokroky standardizace vyvíjejí, interoperabilita a integrace s hlavními IoT platformami se očekává, že urychlí přijetí, což umístí bezdrátový sběr energie jako základní technologii pro další vlnu připojených zařízení.

Regulační a standardizační prostředí: IEEE, IEC a průmyslové směrnice

Regulační a standardizační prostředí pro systémy bezdrátového sběru energie se rychle vyvíjí, jak technologie dospívá a nasazení stoupá v sektorech, jako je IoT, chytrá infrastruktura a průmyslová automatizace. V roce 2025 se zaměření zaměřuje na harmonizaci požadavků na bezpečnost, interoperabilitu a elektromagnetickou kompatibilitu (EMC), přičemž klíčové role hrají mezinárodní standardizační orgány a průmyslové konsorcia.

IEEE zůstává středem vývoje technických standardů pro bezdrátový přenos energie (WPT) a sběr energie. Standard IEEE 1906.1, který se zabývá nanoskalovými a molekulárními komunikačními rámci, je odkazován pro ultra-nízkoenergetické aplikace sběru energie. Mezitím se standard IEEE 802.15.4, široce přijatý pro bezdrátové osobní oblasti (LR-WPANs), prodlužuje na podporu uzlů pro sběr energie, čímž zajišťuje interoperabilitu a nízkoenergetický provoz v hustých IoT prostředích. Pracovní skupina IEEE pro bezdrátový přenos energie pokračuje v aktualizaci standardu IEEE 802.11bb, který formalizuje dodávku bezdrátové energie na bázi světla, což je nadějné úsilí pro sběr energie v chytrých budovách a průmyslových prostředích.

Mezinárodní elektrotechnická komise (IEC) je také aktivní, zejména prostřednictvím svého technického výboru 100 a podvýboru 77, které se zabývají EMC a bezpečností elektronického zařízení. Standard IEC 62311, pokrývající hodnocení elektronického a elektrického zařízení týkajícího se lidské expozice elektromagnetickým polím, se reviduje, aby zohlednil nové modality bezdrátového přenosu energie. Dále se rozšiřuje řada IEC 62827, která se zaměřuje na bezdrátový přenos energie pro audio, video a podobná zařízení, aby zahrnovala pokyny pro zařízení pro sběr energie, s důrazem na bezpečnost uživatelů a kompatibilitu zařízení.

Průmyslová konsorcia, jako Wireless Power Consortium (WPC) a AirFuel Alliance, podporují přijetí interoperabilních standardů pro blízká pole (induktivní a rezonanční) a vzdálená pole (RF a mikrovlny) přenosu energie. Standard WPC Qi, který je už dominantní v spotřební elektronice, se přizpůsobuje pro ultra-nízkoenergetická IoT zařízení, zatímco AirFuel Alliance pokročuje v standardech pro sběr energie na bázi RF, cílí na chytré senzory a sledování majetku.

Do budoucna se očekává, že regulační agentury v USA, EU a Asii a Tichomoří zavedou aktualizované směrnice pro přidělování spektra, EMC a bezpečnost, což odráží proliferaci bezdrátových systémů sběru energie. Očekává se, že konvergence standardů IEEE, IEC a průmyslových standardů urychlí globální přijetí trhu, sníží složitost souladu a podpoří inovace technologií pro bezdrátový sběr energie až do roku 2025 a dále.

Výzvy a překážky: Technické, ekonomické a překážky přijetí

Systémy bezdrátového sběru energie, které získávají okolní energii z takových zdrojů, jako jsou rádiové frekvence (RF), tepelná nebo vibrační energie, získávají na významu jako umožňovatelé autonomních IoT zařízení a senzorových sítí. Nicméně, k roku 2025 několik technických, ekonomických a adopčních výzev nadále brání jejich rozsáhlému nasazení.

Technické výzvy zůstávají v popředí. Účinnost konverze a sběru energie je trvalým limitem. Většina komerčně dostupných RF energetických sběračů například funguje s účinnostmi konverze pod 50% v reálných podmínkách, přičemž dostupná hustota okolní RF energie v městských prostředích se obvykle pohybuje mezi 0,1 až 1 μW/cm² — což není dostačující pro mnohé vyšší výkonové aplikace. Společnosti, jako jsou TX RX Systems a Powercast Corporation, aktivně vyvíjejí moduly pro sběr energie RF, ale jejich produkty jsou obecně vhodné pro ultra-nízkoenergetická zařízení, jako jsou vzdálené senzory nebo sledovače majetku. Dále, nepředvídatelná a intermittentní povaha okolních energetických zdrojů (např. kolísající RF signály nebo sporadické vibrace) komplikuje navrhování spolehlivých obvodů pro správu energie a řešení pro ukládání.

Ekonomické překážky jsou také významné. Náklady na integraci modulů pro sběr energie—zejména těch s pokročilou správou energie a ukládáním—zůstávají vyšší než tradiční řešení napájená bateriemi pro mnohé případy užití. Zatímco společnosti jako Enhanced RF Solutions a Energous Corporation usilují o komercializaci technologií bezdrátového přenosu energie a sběru energie, ekonomie rozsahu nebyly zatím plně realizovány. To platí zejména pro přizpůsobené nebo aplikacím specifické návrhy, kde nízké objemy výroby udržují náklady na jednotku ve vysokých hodnotách. Dále ziskovost investice do nasazení systémů bezdrátového sběru energie je často obtížné kvantifikovat, zejména ve srovnání s dobře známými náklady a životností konvenčních baterií.

Hurdly adopce zahrnují jak technickou skepsi, tak regulační nejistotu. Mnoho potenciálních uživatelů zůstává obezřetných z důvodu obav o spolehlivost a dlouhověkost systémů sběru energie v různorodých reálných prostředích. Existují také regulační úvahy: například použití dedicovaných RB vysílačů pro dodávku energie musí být v souladu s přidělováním spektra a emisními limity stanovenými orgány, jako je Federální komunikační úřad. Dále standardy interoperability pro bezdrátový sběr energie se stále vyvíjejí, což může odrazovat velké investice výrobců zařízení a poskytovatelů infrastruktury.

Do budoucna si překonání těchto výzev vyžádá pokračující pokroky v materiálové vědě, návrhu obvodů a úsilí o standardizaci. Očekává se, že průmyslová spolupráce a pilotní nasazení v kontrolovaných prostředích výrazně urychlí, ale hlavní přijetí systémů bezdrátového sběru energie pravděpodobně zůstane omezeno na specifické aplikace po několik dalších let.

Strategická partnerství a vývoj ekosystému

Strategická partnerství a vývoj ekosystému rychle formují sektor systémů bezdrátového sběru energie, jak se průmysl posouvá do roku 2025. Tlak na ultra-nízkoenergetická, bezúdržbová zařízení—zejména v Internetu věcí (IoT), chytré infrastruktuře a průmyslové automatizaci—catalyzoval spolupráce mezi výrobci polovodičů, specialisty na sběr energie a poskytovateli koncových řešení.

Výrazným trendem je vznik aliancí mezi vedoucími výrobci polovodičů a vývojáři technologie pro sběr energie. Například STMicroelectronics aktivně spolupracuje s výrobci modulů pro sběr energie, aby integrovali své ultra-nízkoenergetické mikrořadiče s pokročilými řešeními sběru energie. Tato partnerství mají za cíl dodávat referenční návrhy a vývojové sady, které urychlují přijetí bezdrátového sběru energie v senzorových uzlech a zařízeních na okraji.

Podobně Texas Instruments rozšířil svůj ekosystém spoluprací s innovačními firmami pro bezdrátový přenos energie a sběr energie, aby zajistil kompatibilitu mezi svými integrovanými obvody pro správu energie a různými zdroji okolní energie, jako jsou RF, tepelná a vibrace. Tento přístup podporuje interoperabilnější a škálovatelnější prostředí pro výrobce zařízení, kteří chtějí nasadit bezbateriová nebo autonomně napájená systémy.

V oblasti materiálů a zařízení Kyocera Corporation využívá své odbornosti v oblastech keramiky a piezoelektrických materiálů, aby spolupracovala s výrobci senzorů a zařízení IoT, s cílem společně vytvořit moduly, které mohou efektivně převádět mechanické vibrace na použitelnou elektrickou energii. Tyto spolupráce jsou klíčové pro aplikace monitorování v průmyslu a infrastruktuře, kde jsou spolehlivost a dlouhověkost zásadní.

Průmyslová konsorcia a standardizační orgány také hrají zásadní roli v rozvoji ekosystému. Organizace, jako je Bluetooth SIG, spolupracují s poskytovateli technologií na standardizaci rozhraní pro bezdrátový sběr energie, zajišťující bezproblémovou integraci s existujícími protokoly bezdrátové komunikace. Očekává se, že to urychlí nasazení energeticky nezávislých zařízení v chytrých budovách a sledování majetku.

Do budoucna se očekává, že příští několik let přinese hlubší integraci mezi hardwarem pro sběr energie, moduly bezdrátové komunikace a platformami pro analýzu v cloudu. Strategická partnerství se stále více zaměří na komplexní řešení, od zachytávání energie až po dodávku dat a akce. Jak více firem spojí síly, aby se zaměřily na interoperabilitu, bezpečnost a škálovatelnost, ekosystém bezdrátového sběru energie je připraven na robustní růst a širší komerční přijetí do roku 2025 a dále.

Budoucí výhled: Disruptivní potenciál a dlouhodobé příležitosti

Systémy bezdrátového sběru energie—technologie, které získávají okolní energii z takových zdrojů, jako jsou rádiové frekvence (RF), tepelné gradienty, vibrace a světlo—jsou připraveny na významnou disruptivní změnu a dlouhodobou příležitost, jak se svět hlouběji ponořuje do éry všudypřítomné konektivity a Internetu věcí (IoT). K roku 2025 konvergence ultra-nízkoenergetické elektroniky, pokročilých materiálů a miniaturizovaných energetických sběračů urychluje nasazení autonomních senzorů a zařízení napříč průmyslovými, spotřebitelskými a infrastrukturálními sektory.

Klíčoví hráči v ekosystému bezdrátového sběru energie zahrnují výrobce polovodičů, poskytovatele IoT řešení a specializované firmy na technologie sběru energie. STMicroelectronics a Texas Instruments aktivně vyvíjejí integrované obvody a řešení pro správu energie přizpůsobená pro aplikace sběru energie, umožňující zařízením fungovat pouze na získané energii nebo v hybridních konfiguracích. Analog Devices rozvíjí ultra-nízkoenergetické analogové fronty a PMIC (integrované obvody pro správu energie), které podporují různé zdroje okolní energie, zatímco ENECO a Enerbee inovují v oblasti mikro-generátorů a energetických sběračů na bázi pohybu.

Nedávné demonstrace a pilotní nasazení v letech 2024–2025 ukázaly, že bezdrátový sběr energie může spolehlivě napájet distribuované senzorové sítě v chytrých budovách, logistice a průmyslové automatizaci. Například, bezbaterioví sledovači majetku a environmentální senzory jsou nasazovány v komerčních zařízeních, využívající sběr RF a fotovoltaické energie k odstranění potřeby výměny baterií a snížení nákladů na údržbu. Přijetí sběru energie v bezdrátových senzorových uzlech je také poháněno tlakem na udržitelnost a regulačními tlaky na minimalizaci elektronického odpadu.

Do budoucna spočívá disruptivní potenciál systémů bezdrátového sběru energie v jejich schopnosti umožnit skutečně bezúdržbová a autonomní zařízení. To je obzvlášť důležité pro nasazení IoT na masové škále, kde je výměna baterií nepraktická nebo nákladná. Očekává se, že integrace sběru energie s nově vznikajícími bezdrátovými komunikačními standardy (jako je Bluetooth Low Energy a ultra-širokopásmové) dále rozšíří spektrum aplikací, od chytrého zemědělství po monitorování zdraví infrastruktury.

Dlouhodobé příležitosti pravděpodobně vzniknou s pokroky v nanomateriálech a technikách mikro-zpracování, které zlepšují účinnost a všestrannost energetických sběračů. Společnosti jako STMicroelectronics a Texas Instruments investují do výzkumných partnerství na vývoj materiálů a architektur nové generace. Jak se ekosystém vyvíjí, spolupráce mezi výrobci zařízení, dodavateli energetických sběračů a uživateli bude klíčová k standardizaci rozhraní a urychlení přijetí.

Do roku 2030 se očekává, že systémy bezdrátového sběru energie podpoří novou třídu inteligentních, samonosných zařízení, transformujících sektory od chytrých měst po zdravotnictví a environmentální monitoring. Následující roky budou klíčové pro zvýšení nasazení, zlepšování technologií a odemknutí plného disruptivního potenciálu této oblasti.

Zdroje & Reference

• Texas Instruments
• STMicroelectronics
• Powercast Corporation
• Energous Corporation
• Murata Manufacturing Co., Ltd.
• Bluetooth SIG
• IEEE
• Ferrotec Corporation
• Laird Thermal Systems
• Analog Devices
• EnOcean GmbH
• Siemens AG
• Enhancion
• ams OSRAM
• Seeed Technology Co., Ltd.
• Wireless Power Consortium
• AirFuel Alliance
• Kyocera Corporation
• ENECO
• Enerbee