托马斯*波特 (德国采埃孚集团电子系统)
0 引言
在当今这个连接呈数量级不断增长的物联网时代，更低能耗、简易操作及灵活的数据传输也越来越被更多的用户所追求。德国ZF集团研发的新型无线无源自获能技术能为广泛的物联网应用场景提供高性价比的开关解决方案。自获能技术几乎在每一个市场都能找到应用场景，比如工业装置、智能建筑、智能家庭及智能医疗等领域。ZF为全球物联网应用而设计的自获能技术可以向用户提供优秀的可替代传统的有线有源产品的解决方案。ZF自获能开关与多种无线协议兼容，因此适合全球各种市场和物联网应用场景的使用要求。由于免除了更换或处理废旧电池的需要，因此该解决方案既适应了环保要求又做到了使用户免于日常维护的烦恼。
1自获能发电机技术概述
基于电磁感应原理，在一个电磁回路中磁场方向的变化将会把机械能转化为电能，该电能将为ZF专利产品–自获能发电机发射一个无线射频信号提供能量所需。
该技术于经过ZF封装及加工，与操纵机械装置一起，形成了最终的标准产品－－ZF发电机。
1.1 ZF自获能发电机
ZF可以为OEM应用单独提供自获能发电机，要求带或者不带RF电路均可。ZF发电机包含一个线圈及一个磁铁部件，该磁铁部件受到来自垂直于发电机末端杠杆的外部机械力会产生运动。具有ZF专利设计的机构可以使磁铁部件突然向下运动，从而使线圈的磁极反转而产生一个正脉冲。当杠杆被释放后，通过相关机构系统又恢复到原来的位置，此过程会再产生一个负脉冲。ZF发电机的作用是为传输一个能表明开关操控状态的无线数字信号提供电能。
1.2 ZF带无线传输电路板的自获能发电机
最开始产生的脉冲提供了自获能电力输出，然后经由内部能源管理组件变压处理及按时间平均分配向无线发射器提供电压。小尺寸外形、高能效及长寿命预期（最少100万次）特性使ZF自获能产品很容易安装于狭窄空间并且不用考虑将来线路维修的麻烦。
1.3 发电机及射频发电机模组技术参数
2 ZF自获能开关简介
ZF自获能系列产品包括了一个独立的发电机及若干不同机械结构类型的开关，其中包括有用手动进行操作的翘板开关及用机械进行操控的微动开关。ZF还提供与ZF按钮开关模块配套的无线接收器。 该接收器有两种类型，一种是带电源驱动及外壳，具有完整接收功能的“独立接收器”，另一种是为有二次开发能力的客户提供的没有外壳、带天线的“射频邮票”（小电路板）。“独立接收器”有多种输出选择（比如RS232 TTL）并可以直接安装于墙上。
使用任何类型的ZF自获能开关都可将数据通过无线射频技术进行传输，由此减少了价格昂贵及施工复杂的布线需要并且由此增加了实际使用的灵活性。灵活配对的特性可以使多个开关对应一个接收器，反之亦然。每个自获能开关都有一个“唯一ID”，即使同时按下多个开关也能完全清楚识别 ，每次触发可发送多达3个电报，带伪随机的定时设置确保了信号良好的传输。
除其它用于通常的人机交互的开关模组外，ZF为建筑自动化用一颗双稳态的发电机模组专门开发了一路及二路按钮式开关模组:
无线按钮式开关模组
无线按钮式开关模组技术参数
3 优势
使用无线自获能产品的优势包括：无线信号输出，无需任何电源或电池，节省能源，低安装及维护成本，灵活的系统设计，长寿命，易安装，免维护及环境友好。
4 应用场景
典型应用场景包括：智能家庭的照明开关或手持控制器；无线控制灯泡；电源插座或适配器无线控制；与房间自动调温器通过无线相联结的窗户把手；建筑及办公自动化；工业限位开关控制；工业控制脚踏板；紧急停止致动器；机械远程控制；电梯渗水自动报警；防火门报警；门窗报警；井盖防盗报警；公共汽车乘客下车提示按钮；停车场车位管理；公共卫生间灯光场景设置等。
