8、人体与无线传感器网络中的能量收集：原理、方案与挑战

人体与无线传感器网络中的能量收集：原理、方案与挑战

人体能量收集

人体可被视为一个包含多种能量类型的能量工厂，如动能、化学能和流动能等。通过能量收集过程，这些能量能够为植入人体的设备供电。

压电式能量收集的优势

压电式能量收集的工作原理不受太阳能电池中光线的限制，也不像电磁概念那样依赖组件间的运动，更无需像生物燃料电池那样需要催化剂（如葡萄糖）。这种特性使得它在人体能量收集方面具有独特的优势，例如可以在更多样的环境和条件下工作。

静电概念的相关研究

作者	产生功率	植入区域	是否需要特殊手术
Deterre 等 [29]	几十毫焦	心脏腔室	是

新的解决方案

一种新的解决方案是利用大静脉内的血流和压力。与动脉相比，静脉的压力较低，此前多数研究因静脉压力和流量值低而避开这一方向。然而，动脉输送含氧血液至重要器官，且路径单一，用收集器阻塞动脉可能严重影响器官的氧气供应。而静脉将脱氧血液送回肺部，大多能部分或完全绕过阻塞情况。

Abdelmageed 等人提出将收集器集成到穿过上腔静脉（SVC）的生物医学设备导线中，以避免额外手术。该研究提出了两种可能的场景：
- 场景一：基于血