חישוב כוח צריכת רשתות חיישן אלחוטי: מדריך מעשי

רשתות חיישן אלחוטיות (WSN) מורכבות מחיישנים מבוזרים מרחבית המנטרים את התנאים הסביבתיים.ניהול צריכת החשמל שלהם חיוני להאריך את חיי הרשת ולהבטיח איסוף נתונים אמין.מדריך זה מספק שיטות מעשיות כדי לחשב צריכת חשמל ב WSN.

הבנה של Power Components

צריכת חשמל ב WSN כוללת בעיקר שלושה מרכיבים: רגיש, עיבוד נתונים ותקשורת. כל רכיב צורכת אנרגיה בשיעורים שונים בהתאם לרמות הפעילות ולמפרטים החומרה.

חישוב כוח לתקשורת

תקשורת בדרך כלל צורכת את האנרגיה ביותר ב- WSN. כדי להעריך זאת, לשקול את כוח השידור, כוח הקבלה ואת משך העברת הנתונים.הנוסה הבסיסית היא:

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

לדוגמה, אם חיישן מעביר נתונים ב 50 מיליוואט למשך 2 שניות, האנרגיה המשמשת היא 0.1 ג'אולים.

● עידוד כוח ל Sensing and Processing

כוח רגיש ועיבוד תלויים בחומרה המשמשת.יצרנים מספקים לעתים קרובות דירוגי חשמל עבור חיישנים ומעבדים.כדי לחשב צריכת אנרגיה כוללת:

(ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

לדוגמה, אם חיישן צורך 10 מיליוואט במהלך הפעלה במשך 5 שניות, הוא משתמש 0.05 ג'אולים.

דוגמא מעשית

נניח שרשת חיישן משדרת נתונים 100 פעמים ביום, כל שידור נמשך 2 שניות ב 50 מיליוואט. Sensing ועיבוד לצרוך 10 מיליוואט במשך 10 שניות לכל מחזור.

אנרגיה לתקשורת יומית:

100 × 0.05 W × 2 s = 10 ג'אול

אנרגיה יומית רגישה לעיבוד:

100 × 0.01 W × 10 s = 10 ג'אול

צריכת האנרגיה היומית הכוללת: 20 ג'וליים