Trådløse sensornettverk består av romlig fordelte sensorer som overvåker miljøforhold. Å administrere deres strømforbruk er avgjørende for å forlenge nettverkslevetiden og sikre pålitelig datainnsamling. Denne guiden gir praktiske metoder for å beregne strømforbruk i WSN.

Forstå kraftkomponenter

Strømforbruk i WSNs involverer primært tre komponenter: sensing, databehandling og kommunikasjon. Hver komponent forbruker energi til forskjellige priser avhengig av aktivitetsnivå og maskinvarespesifikasjoner.

Beregne kraft for kommunikasjon

Kommunikasjon bruker vanligvis mest energi i WSN. For å anslå dette, vurdere overføringskraft, mottakskraft og varigheten av dataoverføring. Den grunnleggende formelen er:

Power (W) = Strøm per overføring (W) × Tid (s)

Hvis en sensor f.eks. overfører data ved 50 milliwatt i 2 sekunder, er den anvendte energi 0,1 joules.

Estimering av kraft til sensing og behandling

Sensing og prosessorkraft avhenger av den brukte maskinvaren. Produsenter gir ofte strømvurderinger for sensorer og prosessorer. For å beregne det totale energiforbruket:

Energy (J) = Strøm (W) × Tid (s)

Hvis en sensor forbruker 10 milliwatt under drift i 5 sekunder, bruker den for eksempel 0,05 joule.

Eksempel på praktisk beregning

Anta at et sensornettverk overfører data 100 ganger daglig, hver overføring som varer 2 sekunder ved 50 milliwatt. Sensing og behandling forbruker 10 milliwatt i 10 sekunder per syklus.

Daglig kommunikasjonsenergi:

100 × 0,05 W × 2 s = 10 joules

Daglig sensing og prosessering av energi:

100 × 0,01 W × 10 s = 10 joules

Total daglig energiforbruk: 20 joules.