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| 图8 无线传感器节点亮相 日本精工（SII）于2010年9月发布了无线传感器节点“Mr. Shoene”，使用该公司自主的特定低功率无线技术。除功耗低外，还具有无指向性特点，因而即使有障碍物信号可以绕过。 |
这种无线传感器网络的创意本身并无新意，但不用电池的设计将大大扩展其应用范围。例如，从美国麻省理工学院（MIT）独立出去的美国Voltree Power LLC公司，接受了美国农业部的委托，在加州的山林等地构筑了温度传感器网络（注6）。
注6：电源的发电部采用了MIT开发的利用树根部与其周围产生的50～200mV左右的电位差技术。
该网络的目的是检测森林火灾以减少损失。在充分权衡了火灾造成的损失以及相关人员、设备与物资的支出，和建立与运营无线传感器网络成本后，认为建立该网络是合适的选择。
最近，另一个引人瞩目的应用是状态监测。将传感器装设在建筑物与桥梁等构造体上，以观测其状态的变化。并可根据数值的变化时间及变化量判断构造体的寿命，还可用得到的数据作参考，对其进行维护和部件更换。
状态监测在马达与引擎等领域会有很高的需求。在汽车上，要驱动检测各部件状况的传感器，就要敷设大量的连接线。如果代之以可充分利用引擎与马达的热及振动能量的无线传感器，则可大幅削减连接线。
同样，作为状态监测，还可用于管理人和动物健康状况的生命纪录器。如果用在饲养的家畜或野生动物身上，则除位置信息外，还可获得体温与脉博等数据。并且，如果进一步利用动物体温能源，还可省去更换电池的麻烦。
将形成任何人都可使用的环境
如果以无线传感器网络的普及为契机，使公众对能量采集技术的认知度得以提高，今后便可能会开拓出各种各样的应用。而对开拓能量采集应用的企业而言，现在已可轻松到手低功耗周边电路部件可以说是一个很大的进步。
发电元件方面，已有美国的AdaptivEnergy LLC以及英国Perpetuum公司生产的许多制品可供使用。至于无线部分，已经进行了用户即使没有高频电波的专业知识也可以使用的模块化。将要量产使用GainSpan的无线收发器IC的无线传感器网络模块的阿尔卑斯电器电气表示“已接到30多家公司的垂询”。
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日本“落后10年”
能量采集应用的气氛虽如此热烈，但日本企业在该业界的地位极之薄弱却令人担忧。事实上，上面所介绍的事例都是海外厂商所为。深知能量采集业界详情的竹内敬治（NTT数据经营研究所社会及环境战略咨询本部资深专家）就指出，“日本已比欧美国家落后10年”。
之所以在实用化上被海外厂商远远拉在后面，其原因是日本企业过分执着于“发电”。日本有很多公司从多年前就开始开发发电元件，其研究开发的重点是提高发电能力。另一方面，也是将其与提高周边电路特性有效结合作为努力方向的欧美企业，抢先开拓市场的结果。
然而，近来情况已在发生变化。日本也有瞄准了商业目标的举动。其象征是“能量采集协会（Energy Harvesting Consortium）”的成立。该协会于2010年5月由13个公司发起成立（表2）。之后又有8家公司加盟。该组织在不断收集信息，并已开始在会员公司之间交换意见。（未完待续 记者 久米秀尚）
从频率可看出各公司的目标
日本公司终于开始从发电能力的竞争逐步转向产品的制造。例如，在振动发电领域可以见到有意制成最终产品的日本企业的行动。欧姆龙、三洋电机和村田制作所三公司，开发了用途有很强的方向性的试制机（图9，注7）。
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| 图9 频带表明了各个企业的目标 图中所示为振动发电机的适用范围。由于应根据设想的应用而优化的目标频率可变，可看出各公司属意的不同目标。 （图依欧姆龙、三洋电机及村田制作所的数据制作） |
注7：三公司开发的是利用了称为“驻极体”材料的振动发电机。其原理是，当两个电极的对抗面积因振动而变化时，其相应的感应电荷会发生变化，从而可以产生电流。
振动发电机的发电量，与频率及振动器的振幅成正比。如两者均扩大，则可以轻易提高发电量。但因振动发电机的特性，需要使其能与某种频率发生共振的微调，所以使发电机与目标用途的固有振动频率相吻合是不可缺少的。
因此，仔细审视所发布试制机的振动参数，就可以洞见各公司所瞄准的应用领域。例如，三洋电机因“设想用于人类佩带使用”，所以设定频率为2Hz（注8）。村田制作所设定的频率为10Hz～20Hz，“为商用电源50Hz/60Hz频率的数分之一领域，该领域的振动源很多，因此判断其适用范围很广”。而欧姆龙则认为“工厂、汽车、桥梁等振动多在30Hz左右”。
注8：三洋电机还在开发外形尺寸大至23mm×42mm×6mm，发电量提高到120μW的试制机。
欧姆龙有“将视可开展业务的规模情况，于2011年投入产品”(该公司技术本部核心技术中心主任土居仁）的计划。据称，该公司已将开发的立足点从提高发电量转向了确保可靠性。在无线传感器网络上应用时，因要求“plug and forget”，即安装后至少五年内可以不需要照料，所以确保可靠度成为非常重要的因素。
专利的困扰
在实用化时，要留意相关专利。能量采集已有基本的专利存在，已有在从相关业务时，需要留意专利的呼声。拥有专利的是EnOcean公司（注9）。该公司仅已明确的，就拥有18件有关能量采集的专利。
注9：EnOcean公司曾是Siemens公司研究部门的一部分，1995年就开始了能量采集的研究。2001年作为风险投资公司独立时，以EnOcean公司19%的股份为代价，从Siemens公司受让了所有相关专利。
其中，被认为最强的专利为国际专利“WO 98/36395”（图10）。其内容的使用范围非常广。这项专利已经在德国、美国与中国等一些国家生效。1998年该专利曾在日本申请，但专利审查没有通过，因此没有生效。EnOcean对此判决不服，于2008年提出了重新审查的申请。
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| 图10 EnOcean拥有的专利 一般认为“使用能量采集技术获得的电力，无线传送所收集的数据”的专利内容，其适用范围非常广泛。 |
“我们的设备不会有专利问题吧”——某制造商不安地说。该厂商有在2011年初上市采用能量采集技术设备的计划。“我们的生意是行销产品，而不是专利诉讼”，EnOcean公司CEO Markus Brehler虽有此言，但当产品要扩大销售至海外是，还是有必要考虑到专利的问题。（记者 久米秀尚）
