无电池设计的挑战
由于要在智慧城市中更换数百万个IoT设备的电池是非常费力费时的，因此工程师已在设计中采用了各种各样的能量收集方法。
例如，太阳能光伏（PV）电池在理论上将能够从太阳中收集能量，以实现持续供电。这种能量存储和供应形式的缺点是，采集是不可预测的。
由太阳能收集供电的无线传感器网络节点的示例
手持设备在阳光下的照射时间可能有限，因此一些设备的构造是为了从室内照度（lux）水平中吸收足够的能量。然而，这些设备容易因电源故障而在随机的时间间隔内开启和关闭。
最后，一些设计依靠射频到直流电源转换器来保持无电池状态。例如，以色列的一家无晶圆厂半导体公司Wiliot从一个比标准邮票还小的设备中采集无线电波。这些系统引起的问题是它们必须保持适当的接近距离才能正常运行，从而限制了设计的灵活性。
e-peas的 "环境能源管理器"
e-peas专注于提供能量收集的解决方案，以摆脱电池和外部电源的束缚。从热能解决方案到振动和光伏电池，e-peas探索了许多硬件解决方案来实现这个无电池的未来。
最近推出的AEM10941是一款以光伏电池为能源，以双电芯超级电容为存储管理的芯片。AEM IC提供了自动切换主/备电池的能力。
AEM10941的框图展示了一个可以连续充电、存储、送电的自立系统。图片使用由e-peas提供
该芯片旨在为任何传感器无线供电。当存储能量耗尽时，可以实现系统冗余。然后，在切换回之前的，可以使用一个可选的主电池电源进行充电。
该组件的中心是两个提供高功率转换的稳压开关转换器。AEM的一项独特功能是“冷启动”能力，即设备能够从断电位置启动时，需要300 mV的输入，这可以通过添加一些电阻器来实现。除过充电保护外，当电池电量低时，每个引脚都会收到来做负载发出报警。
Sequans的Monarch LTE-M / NB
经过三年的研发，Sequans宣称已经开发出了一个NB-IoT物联网应用平台，无需外部组件。Sequans的MonarchLTE-M/NB-IoT模块集成了专为电能表、工业传感器和智能家居设备打造的第二代Monarch N芯片平台。
该芯片具有一个嵌入式安全系统，据说可以根据数据流量模式优化能源。支持物联网的模块是云兼容的，需要低功耗的2.5 V到5.5 V的单轨电源直接连接。
Sequans的Monarch模块采用了专有的动态电源管理系统，具有自适应睡眠和主动模式，以节约电能，将电池寿命延长至15年。Monarch解决方案包括一个评估工具包，为设计者提供参考设计、原理图布局和PCB布局的设计文件。
e-peas和Sequans的自供电解决方案
将e-peas AEM能量收集IC与Sequans的Monarch平台相结合，就可组合成一种无电池的自供电蜂窝物联网连接解决方案。新设备将把e-peas的AEM光伏电池获得的能量转移到存储设备中，然后再转移到Sequans的模块中，后者将为一个测量功率、光和湿度的传感器供电。
Sequans物联网业务部门负责人Didier Dutronc表示，该公司与e-peas联合努力的重要性:“能源收集技术将迎来一个新的时代，物联网设备将不再需要电池驱动。”
