在未来的物联网中,网络节点可以是无源的(batteryfree),即节点本身不配备或主要依靠电力设备比如电池,而是从环境中获取能量,以支持数据的感知、传输和分布式计算。这种未来的新型网络也称为无源传输网络。在无源传输网络中,节点能量不一定是自身固有的。节点可以无线交换能量。由于现有技术的限制,无源节点的能量获取时间长,储能量小。因此,无源传输网络的核心任务(数据感知、无线传输和分布式计算)都受到能源的限制,只有能源才是源头。如何在传输和计算过程中节省能量,提高节点效率不再是首要核心任务,如何利用节点当前能量完成尽可能多的传输和计算任务成为首要目标。因此,无源传输网络是以能源为中心、以数据为核心的无线网络。低位静态变化趋势,但高低位动态变化状态。当节点在执行传输或计算任务时,其能量存储会减少;当节点开始从环境中获取能量时,其储能会增加。因此,无源传输网络节点的能量积累上下波动。2.能量不一致。无源输电网络节点的能量获取具有随机性和不稳定性,导致整个网络能量分布不均,差异较大,无源节点协同工作能力低。3.能量限制微芯片收集的环境能量的功率非常微弱,一般在纳瓦(nW)到微瓦(μW)量级,而微传感器体积有限,节点储电能力有限。4.连通性脆弱性网络的连通性直接受到每个节点能量的影响。当某些节点的能量低于一定水平时,这些节点就成为孤立节点,导致网络断开。由于能量的振荡性质,网络的连接是脆弱的和间歇性的,因此很难保持恒定的连接。5、超低占空比驱动微传感节点所需的平均工作功率比采集功率高3~6个数量级。节点需要很长时间来储存能量以满足其工作所需的能量,节点无法工作。因此,节点间歇性工作,网络大部分时间处于非工作状态,占空比极低。
