可穿戴设备的主要困难之一是，如何为电子设备提供足够的能量，在合理的时间内运行，而不使电池过大或设备笨重。在一个理想的世界里，用户根本不需要给他们的可穿戴设备充电。但考虑到今天的可穿戴设备，即使是将电池寿命延长几天也将是一个巨大的进步。
能源收集这个术语总结了几种不同的方法，它们可能会让我们更接近这样一个理想的世界。新的可穿戴设备可以从周围环境的光、热或振动中产生所需的能量，而不是用某种电缆为可穿戴设备充电。这听起来可能像科幻小说，但可穿戴能源收集设备已经存在多年了。自动手表从手臂运动中转换能量已经有一段时间了，精工甚至发明了一种电磁发电机，通过佩戴者的身体运动为石英手表提供动力。
在当今这个严重依赖传感器、计算能力和通信技术的可穿戴设备时代，一种简单的能源方法已不再足够。然而，有一系列的新技术正在崛起，可以使设备更独立于电源插座。说到可穿戴设备的能源收集，科学和工业目前主要关注以下技术:
太阳能电池不仅在屋顶或大型太阳能公园有意义，很快更小的版本就可以为可穿戴设备提供足够的能量。不用电池就能工作的太阳能手表已经出现很多年了能源仿生学最近发明了一款手表，它可以产生足够的能量为你的手机或其他设备充电。可穿戴设备上的太阳能电池存在的一个问题是，它们只有在直接暴露在光下时才能工作，一旦它们被盖住，例如用袖子遮住，就会停止产生能量。然而，这使得太阳能收集成为智能布料的一个有趣的选择，柔性电池可以直接编织到纺织品中。传统太阳能电池的设计目的是吸收阳光，这比现代工作环境中的室内光源要明亮得多。为了解决这个问题，人们正在开发新的太阳能电池材料，这种材料能够在室内产生能量，而且效率要高得多。
热电收获利用一种叫做塞贝克效应的物理原理将热转化为电能。当温度梯度发生时，即当一方比另一方温度高时，一对特定的半导体就会产生电流。对于可穿戴设备来说，持续散发热量的人体可能被用作方程的热侧，而周围环境可以作为热电收集所需的冷侧。能产生的能量取决于高温和低温之间的差值。Peltier元件可以提供相当高的能量，这使得它们对于直接与皮肤接触并需要较高能量的设备非常有趣。热电收集的一个主要好处是，无论在室内还是室外，无论白天还是晚上，能量都是随时可用的。
压电收获将振动或冲击中的机械能转换为电能。在压电元件中，每当元件受到机械力的操纵时，压电效应就会产生小电流。在可穿戴设备中收集能量时，压电元件通常被设计成通过走路、呼吸或移动手时发生的振动来产生能量。压电收集产生的能量相对较少，这限制了该技术在低功率需求和持续运动的身体区域的应用。科学家们还在研究聚合物压电纤维，这种纤维灵活、结实、透气，可以集成到纺织品中，从而实现一系列全新的健康监测和其他应用。
优化可穿戴设备的能量储存和消耗
当谈到新型可穿戴设备时，它们可以用更少的能量或完全不充电，能量收集只是故事的一个方面。储存能量是另一个有很大改进空间的领域——在这方面，超级电容器和石墨烯显示出了巨大的潜力。今天的神奇材料石墨烯可能会显著提高电池和电容器的效率，从而提高可穿戴设备的整体性能。和结构电容器可能会设法把外壳和其他可穿戴组件变成一个能量存储，从而减少单独电池所需的空间。
另一种提高电池寿命或完全独立于电池充电的方法是减少操作传感器、芯片和通信系统所需的能量。虽然智能手机的成功为移动设备、活动追踪器、智能手表和其他智能设备带来了功能强大且节能的处理器，但可穿戴设备的处理器通常对计算能力和能源供应的需求要低得多。英特尔(Intel)等大型芯片组供应商正致力于解决这一问题，将处理器、内存和通信集成到一块芯片中，这将减少大多数公司常规配置中典型的能量损耗。
选择最有效的网络技术可以提供减少能源消耗的额外机会。因此，可穿戴设备可能很快就会同时配备几种不同的无线技术，如LTE、WiFi和蓝牙，以便能够根据给定的情况选择最节能和最容易获得的解决方案。展望未来，在身体不同部位佩戴的一整套传感器和设备，将提高所谓的“身体区域网络”内的通信效率，为节能提供了巨大的机会。像EnOcean这样的公司已经开发了优化的协议，与IPv6格式相比，允许更短的数据电报，从而在相同数量的信息下显著降低功耗。
所有这些不同的改进都可用于提供真正的自供电可穿戴设备，或用于提高由于传感、处理或显示信息的复杂系统而需要高能量的可穿戴设备的性能。结合感应充电的无线能源供应，消费者可能很快就会体验到他们的可穿戴设备在维护方面的显著改善，这反过来将推动可穿戴技术进入更广泛市场的接受边界。bob电竞平台创新能源解决方案也将成为即将到来的会议的重点领域之一bob电竞平台可穿戴技术大会7月8日和9日在旧金山举行。一定要查看日程安排，并抓住机会与可穿戴技术行业的领导者们取得联系。bob电竞平台
