构建生物物联网

到2030年，预计约750亿移动边缘设备投入使用，要满足这些设备的巨大电力需求，太阳能和风能等替代燃料更为重要。恩智浦正在探索利用替代性可再生能源获取电力的创新方法，最近恩智浦测试了一种利用土壤中细菌供电的集成电路(IC)。

不可思议的电源

植物生长过程中会产生的有机副产品并排放到土壤中，这些有机物随即被细菌分离，释放出少量电子。这些电子可通过类似电池充电的形式进行捕获——将电荷转移到碳电极（阳极），然后再转移到对电极（阴极）。这种技术称为植物微生物燃料电池(P-MFC)，它收集的电量取决于多个参数，包括燃料电池尺寸、土壤类型和温度（在冬季捕获电荷的难度更大）。尽管如此，在典型温带气候条件下，单个P-MFC电池产生的电量足够运行一个智能传感器，例如用于环境监控的传感器。

大约两年前，恩智浦开始与Plant-E合作，Plant-E是一家由环境工程师组成的小型初创企业，致力于设计和制造能够收集并传输能量的电子产品。

在快速研制出演示潜力所需的芯片后，恩智浦团队在荷兰埃因霍温总部进行了现场测试，包括连接传感器，大约每4小时发送一次无线更新(每天6次更新)，这足以监测水位等物理指标。演示的成功激励着恩智浦进行更多创新和开发，我们开发的高级模型在2022年国际消费电子展上进行了演示，产生的电能足以支持每五分钟进行一次更新，每天产生290个读数，这表明该模型可用于一系列其他传感和连接应用，包括为边缘节点供电。

生物物联网的潜力

P-MFC技术仍然面临重大的创新挑战，包括如何在寒冷气候下收集电能。但“生物物联网”确实拥有巨大潜力。试想一下，乡村地区的农田里没有可靠的电力供应，我们可以利用土壤为传感器供电，监控庄稼生长情况，或者使用P-MFC电池在温暖季节收集储备电能，以备寒冷季节使用。将智能手机随手插入身边的盆栽里充电可能难以实现，但通过持续的创新，我们可以在低功耗芯片上取得突破，为未来数百万计的智能设备赋予全新的使用目的、地点及方式。

Bio-IoT的理念是使用可再生且可回收的电能，广阔的发展前景引起业界瞩目。继续关注恩智浦，了解更多关于我们在可持续发展和ESG方面的努力。