鋰亞硫酸氯電池、脈衝頻率調變轉換器、新式奈米耗能長周期定時器均可在休眠周期內，維持極低用電量
，讓無線建築自動化係統超越有線係統。

　　

muqian
，xuduoxiandaijianzhuzidonghuaxitongjieyanglaiwuxianlianjie，bujinkejianhuaanzhuangchengxu，yishihekuaisutiaozhengyukuozhang，buguoshengquxianludetongshi，shejishixuyaoyidianchigongdian，queyouyinweidedingqigenghuandianchi，yingxiangzhengtixitongchengben。zhexiexitongdenanchuzaiyudazaogaoxiaonengdianyuanguanlifangan，chuleyanchangdianchishouming，zaiyouguanshengminganquandeyingyongzhong，gengdequebaoyunzuowending。

　　

　　

根據2013年「市場與市場」預估及其他數據源，由於人們追求讓工作與生活空間變得更安全
、更舒適
、更有效率，全球建築自動化市場將在2018年增至近500億美元。

　　

這塊市場擴張部分原因在於無線傳感器問世，故可輕鬆安裝、kuodayutiaozheng
，anzhuangchengbenyidabufenzaiyurengongjiashexianluyutongjiashangyang

，wuxianzidonghuajichujiagoukedafuyadichengben，queyeweixitongyongyouzhezengjiayixiangchangqichengben
，yinweimeiyouxianluhou，xitongbixuyanglaidianchiyunzuo。

　　

電池替換成本不一，且依據傳感器所在位置（如6公尺高的天花板或難以觸及地點），kenengxuyaodalianglaoli。zailixiangshijiezhong，dianchizaichuanganqishiyongnianxianneiyongyuanbubigenghuan，danshouxianyudianchihuaxuefanyinglaohuahuolaojiuchuanganqihaodian
，zhezhongxiangfabuqieshiji，guduoshuwuxianjianzhuzidonghuaxitongli，dianchishouming5年為基本要求
，10年至15年則較具優勢。

　　

　　

設(she)計(ji)師(shi)可(ke)透(tou)過(guo)多(duo)項(xiang)領(ling)域(yu)
，延(yan)長(chang)電(dian)池(chi)替(ti)換(huan)期(qi)限(xian)，首(shou)先(xian)了(le)解(jie)需(xu)要(yao)傳(chuan)感(gan)器(qi)運(yun)作(zuo)的(de)射(she)頻(pin)環(huan)境(jing)
，通(tong)常(chang)是(shi)與(yu)其(qi)他(ta)傳(chuan)感(gan)器(qi)共(gong)組(zu)成(cheng)網(wang)絡(luo)，在(zai)網(wang)狀(zhuang)結(jie)構(gou)中(zhong)，部(bu)分(fen)傳(chuan)感(gan)器(qi)為(wei)終(zhong)端(duan)或(huo)中(zhong)繼(ji)器(qi)。

　　

由(you)於(yu)射(she)頻(pin)傳(chuan)輸(shu)是(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)最(zui)大(da)耗(hao)能(neng)來(lai)源(yuan)
，此(ci)種(zhong)配(pei)置(zhi)可(ke)提(ti)高(gao)能(neng)源(yuan)效(xiao)能(neng)，藉(ji)由(you)降(jiang)低(di)傳(chuan)輸(shu)耗(hao)能(neng)與(yu)透(tou)過(guo)路(lu)由(you)器(qi)重(zhong)複(fu)訊(xun)息(xi)，可(ke)形(xing)成(cheng)極(ji)低(di)功(gong)率(lv)網(wang)絡(luo)，此(ci)種(zhong)拓(tuo)樸(pu)通(tong)常(chang)用(yong)於(yu)以(yi)IEEE802.15.4為基礎的無線網絡，例如ZigBee或6LoWPAN。

 

在ZigBee等網狀結構中
，如何同步是一項問題
，路由器節點必須隨時待命
，若節點發出訊息，或是訊息送至節點
，將會（先儲存）再轉發至其他可用節點。

　　

在超低功率裝置內
，休眠模式會大幅降低用電量，包括射頻接收器等裝置內多數區塊都暫停運作，此時路由器節點必須通電（例如使用交流電），以監控休眠節點在運作時發出的訊息，故用電量相當不對稱，傳感器節點耗能極低
，並長期休眠，而路由器節點（也可能是傳感器）持續供電
，並維持接收器運作。

　　

若(ruo)希(xi)望(wang)在(zai)超(chao)低(di)功(gong)率(lv)網(wang)絡(luo)中(zhong)，省(sheng)略(lve)以(yi)線(xian)路(lu)供(gong)電(dian)的(de)路(lu)由(you)器(qi)
，定(ding)時(shi)必(bi)須(xu)非(fei)常(chang)精(jing)準(zhun)，但(dan)此(ci)舉(ju)可(ke)能(neng)提(ti)高(gao)每(mei)個(ge)節(jie)點(dian)的(de)成(cheng)本(ben)與(yu)複(fu)雜(za)度(du)，整(zheng)個(ge)網(wang)絡(luo)必(bi)須(xu)在(zai)極(ji)短(duan)時(shi)間(jian)內(nei)蘇(su)醒(xing)、溝通
、zaicixiumian
，meicizhouqizhijianjuliyuchang，dingshixuqiujiuyugao，ruowangluoneimougejiedianweiganshangtongbu，jiudechixuyunzuo，zhizhixiacisuxingzhouqizaizhongxintongbu，zhezhongqingkuangbixujinkenengbimianzaidianchigongdianwangluoneifasheng。

　　

在zai最zui實shi際ji的de無wu線xian網wang絡luo中zhong，路lu由you器qi持chi續xu由you線xian路lu或huo以yi太tai網wang絡luo供gong電dian，而er節jie點dian在zai電dian池chi供gong電dian情qing況kuang下xia，必bi須xu盡jin可ke能neng提ti高gao效xiao能neng，通tong常chang微wei控kong製zhi器qi會hui關guan閉bi無wu線xian電dian及ji所suo有you非fei必bi要yao裝zhuang置zhi


，而er傳chuan感gan器qi也ye將jiang關guan閉bi所suo有you模mo擬ni前qian端duan電dian子zi設she備bei。

　　

之後微控製器進入低功率模式，仰賴定時器定期蘇醒、啟動係統、傳送各項訊息，再進入休眠模式。

　　

工作周期將決定用電量，以下算式依據休眠與蘇醒的用電量，估算電池壽命：

 

 

運作時間（T，單位小時）取決於工作周期
，由可用能源（EA
，單位瓦時）除以用電量（P，單位瓦特），算式亦可進一步擴大。

　　

容量（C
，單位安培－小時），VS與VE分別為放電起點與終點電壓，PW與PS分別為蘇醒周期與休眠周期的用電量（單位瓦特），D為蘇醒階段的工作周期（零至一）。而在使用年限超過五年的應用情況中，降額定值因子α則用來調整電池容量損耗

；電源轉換器效能（eff）會影響表現，因此也得納入考慮，通常效能範圍介於80%（eff=0.8）至95%（eff=0.95）之間。

 

這項設計其中一部分會做電源來源的選擇，此電源必須在延續10年至20年後效能仍不會大幅衰減，以及在低功率條件下維持高效能的電源轉換器（如切換穩壓器）
，前者可選用鋰亞硫酸氯電池（Li/SOCl2），這種產品自一九七零年代問世至今，電池壽命極長（10年至25年以上），也應用在偏遠電表及其他電池供電無線係統中
，一般電壓為3.6V，且運作溫度範圍較大（–55℃至125℃）。

　　

若使用單一鋰電池
，傳感器節點設計可能讓輸出從3.0V至3.6V區間提高到5.0V
，或是使用TPS63001等升降壓轉換器，維持輸出在3.3V
，並在升降壓情況下最高提供800mA。zhexiangtedianxiangdangzhongyao
，yinweishepinfasongqikenengxuyaodaeshunjiandianliu，kuangqiezaixiumianzhouqili，zhuanhuanqidaduowufuzai，bixunengzidongjinrumaichongpinlvtiaobianhuoqitamaichongshenglvejishu，cainengzhuanhuandianyuan。

　　

weikongzhiqijibianjinrudigonglvmoshi，zaixiumianzhouqineirenghuichixuyunzuo
，yeyiranhuizaochengnengyuansunhao。danzhishaodingshiqibixusuizhuhexinguanbi，yijieshengnengyuan。buguojishishizhezhongpeizhi，rengkenengchuxianshaolianghaoan，zongranshiMSP430等頂尖低功率微控製器
，在備用模式還是需要約0.3μA的電流。

　　

新式解決方案采用針對長休眠期特製的定時裝置，德州儀器TPL5000具備可編程分配器，提供最高間隔64秒的蘇醒脈衝，運作時用電量僅30nA，在極長休眠周期下
，最多能為電池供電的無線傳感器延長兩年使用年限。（請見下圖）

 

 

　　

隨著電池供電的無線網絡日漸增加，安裝者與擁有者希望延長電池壽命
，甚至在網絡使用年限（25年以上）內，完全不需更換電池，鋰亞硫酸氯電池
、脈衝頻率調變轉換器、新式奈米耗能長周期定時器均可在休眠周期內，維持極低用電量，讓無線建築自動化係統超越有線係統。