20、嵌入式系统的电能与安全硬件解析

嵌入式系统的电能与安全硬件解析

1. 微型电机与执行器

微型系统技术制造出尺寸在微米范围的微型电机，其旋转中心由静电力控制。未来，微型系统技术制造的微型执行器将更重要，例如可放入人体，能根据实际需求调整药物输送量，比针剂注射的治疗效果更好。执行器对物联网至关重要，但难以全面概述。

2. 电能相关内容

2.1 能源来源

• 接入电网的设备可轻松获取电能，其他设备则需通过其他技术获取，如物联网传感器网络的能源可能很稀缺。
• 电池以化学能形式储存能量，但需携带到使用地点。为避免此限制，可采用能量收集技术，不过收集的能量通常有限，常见技术如下：
  • 光伏技术 ：基于半导体的光伏效应将光转化为电能，光伏材料板应用广泛。
  • 压电效应 ：可将机械应变转化为电能，如压电打火机。
  • 热电发电机（TEGs） ：能将温度梯度转化为电能，甚至可用于人体。
  • 动能转化 ：如部分手表利用动能发电，风能也属此类。
  • 环境电磁辐射转化 ：可将其转化为电能。
  • 其他物理效应 ：还有许多可将其他形式能量转化为电能的物理效应。

2.2 能量存储

嵌入式系统的电源并非总能按需供电，因此需要存储电能