在無線傳感器節點中實現超長電池使用壽命
發布時間:2021-06-08 責任編輯:wenwei
【導讀】隨著物聯網 (IoT) 的不斷延伸,對於無線傳感器節點的需求也在不斷地增長。在IoT網絡中集成了很多不同的傳感器類型:溫度、濕度、壓力和環境光,不勝枚舉。隨著在IoT網絡中增加感測功能的需要不斷增加,傳感器節點的電池使用壽命也變得越來越重要。
比(bi)如(ru)說(shuo),如(ru)果(guo)要(yao)通(tong)過(guo)安(an)裝(zhuang)無(wu)線(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)節(jie)點(dian),把(ba)一(yi)幢(zhuang)商(shang)用(yong)建(jian)築(zhu)變(bian)為(wei)智(zhi)能(neng)樓(lou)宇(yu)的(de)話(hua),我(wo)們(men)可(ke)以(yi)想(xiang)象(xiang)得(de)到(dao)的(de)是(shi),也(ye)許(xu)需(xu)要(yao)安(an)裝(zhuang)數(shu)千(qian)個(ge)無(wu)線(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)節(jie)點(dian)來(lai)與(yu)不(bu)同(tong)的(de)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)鏈(lian)接(jie),如(ru)恒(heng)溫(wen)器(qi)、yanwuhehuozaijianceqi,yijizhurucileideshebei。youyubukenengweimeigejiedianpushegongdianxianlu,suoyibixushiyongdianchilaichongdangdianyuan。raner,weisuoyouzhexiewuxianchuanganqijiediangenghuanshuyiqianjidedianchikeshiyixiangdagongcheng。
為wei了le降jiang低di與yu電dian池chi養yang護hu相xiang關guan的de成cheng本ben,並bing且qie減jian少shao與yu之zhi相xiang關guan的de工gong作zuo量liang,確que保bao每mei個ge無wu線xian傳chuan感gan器qi節jie點dian具ju有you盡jin可ke能neng長chang的de電dian池chi使shi用yong壽shou命ming也ye就jiu變bian得de很hen有you必bi要yao了le。大da多duo數shu常chang見jian無wu線xian傳chuan感gan器qi節jie點dian采cai用yong占zhan空kong比bi的de方fang法fa來lai延yan長chang電dian池chi壽shou命ming。在zai這zhe種zhong運yun行xing機ji製zhi中zhong,節jie點dian加jia電dian,記ji錄lu傳chuan感gan器qi的de測ce量liang值zhi,將jiang數shu據ju無wu線xian發fa送song至zhi中zhong央yang集ji線xian器qi或huo網wang關guan,然ran後hou自zi行xing關guan閉bi,或huo者zhe使shi用yong低di功gong耗hao模mo式shi或huo負fu載zai開kai關guan來lai關guan閉bi。影ying響xiang整zheng個ge係xi統tong電dian池chi壽shou命ming的de主zhu要yao因yin素su是shi接jie通tong狀zhuang態tai持chi續xu時shi間jian,接jie通tong狀zhuang態tai平ping均jun電dian流liu,關guan閉bi狀zhuang態tai持chi續xu時shi間jian和he關guan閉bi狀zhuang態tai平ping均jun電dian流liu。
一個針對濕度和溫度傳感器節點 (TIDA-00374) 的TI Designcankaoshejiyanshileyigeduiwuxianchuanganqijiedianjinxingzhankongbicaozuodejingyouhuafangfa。yigenamijigonghaoxitongdingshiqihechaodigonglvxielufuzaikaiguantidaileneibuwuxianweikongzhiqi (MCU) 係統定時器,來控製何時為無線MCU和傳感器節點供電。一個無線MCU讀取具有集成溫度傳感器的濕度傳感器,以搜集環境數據。一旦環境數據被發送,無線MCU通知納米級係統定時器來斷開無線MCU和濕度傳感器的電源。圖1中顯示的是這款TI Design的係統方框圖。

圖1.針對星形網絡的濕度和溫度傳感器節點,可由紐扣電池供電運行10年以上
這zhe個ge參can考kao設she計ji優you化hua了le整zheng個ge係xi統tong電dian池chi的de使shi用yong壽shou命ming,其qi原yuan因yin是shi納na米mi級ji功gong耗hao係xi統tong定ding時shi器qi和he超chao低di泄xie露lu負fu載zai開kai關guan將jiang關guan閉bi狀zhuang態tai平ping均jun電dian流liu減jian少shao到dao數shu十shi毫hao微wei安an培pei,低di於yu大da多duo數shu常chang見jianMCU關斷模式下的電流值。此外,這個參考設計中使用的無線MCU和濕度傳感器功耗極低,從而將接通狀態下的平均電流減少到5mA以下。由於傳感器測量和無線數據傳送隻需大約30ms的時間即可完成,在每分鍾測量一次時,據估算,整個係統電池的使用壽命為10.5年。
隨著IoTwangluoyuelaiyuepuji,zhegeshiyongnamijigonghaoxitongdingshiqidezhankongbijiagoushidewuxianchuanganqijiedianxianshikexing。suizhexitongdianchishiyongshoumingbidianchibenshendebaozhiqidouyaochang,zhekuanTI Design參考設計表現出無線傳感器節點在多種全新應用中的實用性。
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