工欲善其事，必先利其器。在全球化的今天，專利已不僅僅是創(chuàng)新的一種保護(hù)手段，它已成為商業(yè)戰(zhàn)場中的利器。麥姆斯咨詢傾情打造MEMS、傳感器以及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的專利運(yùn)營平臺(tái)，整合全產(chǎn)業(yè)鏈知識(shí)產(chǎn)權(quán)資源，積極推動(dòng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與有效利用。隨著能量采集技術(shù)和低功耗電子技術(shù)的發(fā)展，業(yè)界提出了多種多樣的自供能無線傳感節(jié)點(diǎn)方案。“事件驅(qū)動(dòng)（event-driven）”機(jī)制是無線傳感網(wǎng)部署中的重要技術(shù)。所謂事件驅(qū)動(dòng)，是指僅在某些特定事件（例如地震、火災(zāi)、溫度/濕度等達(dá)到某一閾值）發(fā)生時(shí)，傳感器才被喚醒進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸工作，在其他時(shí)刻則保持低功耗休眠狀態(tài)。這一機(jī)制對(duì)于有效利用能源、延長傳感網(wǎng)壽命、降低使用成本等有著重要意義。

在很多“事件驅(qū)動(dòng)”的場合，我們只關(guān)心監(jiān)測的物理量是否達(dá)到閾值，比如輸油管道受到的沖擊是否達(dá)到了足以破壞其結(jié)構(gòu)的程度。在這樣的背景中，持續(xù)、精確的加速度數(shù)據(jù)顯然是冗余的，要維持精確的測量需要消耗較多的能源，增加維護(hù)難度和成本，而“事件驅(qū)動(dòng)”傳感機(jī)制則可以壓縮信息，節(jié)省能源。

以輸油管道為例，將“事件驅(qū)動(dòng)”型能量采集器安裝在管道上，管道不受到外界作用時(shí)，采集器幾乎沒有任何輸出；當(dāng)外界破壞行為在管道上造成一定程度的振動(dòng)/沖擊時(shí)，達(dá)到某一預(yù)設(shè)閾值時(shí)，采集器產(chǎn)生的電能即迅速大幅提升，后級(jí)電路只需檢測到電能積累到一定程度，即可通過射頻發(fā)射電路發(fā)出一個(gè)報(bào)警信號(hào)。這個(gè)信號(hào)可以非常簡單，只需包含受破壞管道的位置信息。在這種工作模式下，傳感器和能量采集器融為一體，而電路并不需要處理振動(dòng)頻率、幅度等信息，也不需要為傳感器單獨(dú)提供電源，大大簡化了傳感節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造。直接利用能量采集器實(shí)現(xiàn)“事件驅(qū)動(dòng)”的發(fā)電行為，則能夠在單個(gè)器件上同時(shí)做到能量采集和傳感，形成傳感/能量采集一體的新型自供電傳感系統(tǒng)。

上圖為當(dāng)外界振動(dòng)達(dá)到或超過預(yù)設(shè)閾值時(shí)，能量采集器的兩級(jí)振子的振動(dòng)模式示意圖其中，能量采集器包括：用于感應(yīng)外界振動(dòng)的第一級(jí)振子，以及用于發(fā)電的第二級(jí)振子。第一級(jí)振子自由端上下表面分別固定長方體磁鐵和長方體質(zhì)量塊。第二級(jí)振子自由端上表面固定長方體磁鐵，第二級(jí)振子固定端上表面依次粘接下電極、壓電薄膜、上電極。振動(dòng)自感知能量采集器具有驅(qū)動(dòng)閾值，在環(huán)境振動(dòng)幅度低于閾值時(shí)不發(fā)電，只在環(huán)境振動(dòng)幅度高于閾值時(shí)將振動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能。發(fā)出的交流電在能量轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)單元中轉(zhuǎn)化為直流電并存儲(chǔ)起來。控制電路檢測到電能積攢到一定程度時(shí)，控制無線發(fā)射電路上電并發(fā)射報(bào)警/提示信號(hào)，報(bào)告事件的發(fā)生。