從現成可用的來源采集能量提供了這樣一種可能，即不需要電線或電池就能無限期地為應用供電，至少也可以延長電池供電型系統的工作時間。不過，要想成功地實現一款能量收集解決方案，就必需詳細了解環境能量源的特性和收集器 / 換能器的輸出功率能力以及系統的功率要求。

環境能量源包括光、溫差、機械振動、已發送的射頻 (RF) 信號或任何其他能夠通過某種換能器產生電荷的信號源。這些能量源都在我們的身邊，利用合適的換能器，如面向溫差的熱電發生器 (TEG)、面向振動的壓電式元件、面向太陽光 (或室內照明光) 的光伏電池等，可將其轉換成電能，甚至可以利用濕氣產生電能。此類所謂的“免費”能量源可用來自主地給電子組件和系統供電。

一個典型的能量收集配置或無線傳感器節點 (WSN) 由 4 個方框組成，如圖 1 所示。它們是：1) 環境能量源;2) 換能器組件和給下游電子線路供電的電源轉換電路;3) 將該節點連接到現實世界的檢測組件和計算組件 (由微處理器或微控制器組成，負責處理測量數據并將數據儲存到存儲器中);4) 由短程無線單元組成的通信組件，用于實現與相鄰節點及外部世界的無線通信。

圖 1：一個典型的能量收集系統或無線傳感器節點的主要組成方框圖

一旦電能產生出來，就可以由能量收集電路轉換并調整為合適的形式，以給下游電子線路供電。因此，一個微處理器可以喚醒一個傳感器，以獲取讀數或測量值，然后讀數或測量值可由一個模數轉換器進行處理，以通過一個超低功率無線收發器傳送。

目前，在我們的周圍有許多運用了能量收集技術的應用。實例包括：輪胎磨損/壓力監測器、電感耦合智能電網監測器、HVAC 和照明控制系統。飛機健康狀況監視和資產跟蹤系統很快也將運用能量收集技術。