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。
birushuo,ruguoyaotongguoanzhuangwuxianchuanganqijiedian,bayizhuangshangyongjianzhubianweizhinenglouyudehua,womenkeyixiangxiangdedaodeshi,yexuxuyaoanzhuangshuqiangewuxianchuanganqijiedianlaiyubutongdeshebeijinxinglianjie,ruhengwenqi、煙(yan)霧(wu)和(he)火(huo)災(zai)檢(jian)測(ce)器(qi),以(yi)及(ji)諸(zhu)如(ru)此(ci)類(lei)的(de)設(she)備(bei)。由(you)於(yu)不(bu)可(ke)能(neng)為(wei)每(mei)個(ge)節(jie)點(dian)鋪(pu)設(she)供(gong)電(dian)線(xian)路(lu),所(suo)以(yi)必(bi)須(xu)使(shi)用(yong)電(dian)池(chi)來(lai)充(chong)當(dang)電(dian)源(yuan)。然(ran)而(er),為(wei)所(suo)有(you)這(zhe)些(xie)無(wu)線(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)節(jie)點(dian)更(geng)換(huan)數(shu)以(yi)千(qian)計(ji)的(de)電(dian)池(chi)可(ke)是(shi)一(yi)項(xiang)大(da)工(gong)程(cheng)。
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一個針對濕度和溫度傳感器節點 (TIDA-00374) 的TI Design參(can)考(kao)設(she)計(ji)演(yan)示(shi)了(le)一(yi)個(ge)對(dui)無(wu)線(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)節(jie)點(dian)進(jin)行(xing)占(zhan)空(kong)比(bi)操(cao)作(zuo)的(de)經(jing)優(you)化(hua)方(fang)法(fa)。一(yi)個(ge)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)功(gong)率(lv)泄(xie)露(lu)負(fu)載(zai)開(kai)關(guan)替(ti)代(dai)了(le)內(nei)部(bu)無(wu)線(xian)微(wei)控(kong)製(zhi)器(qi) (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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