Ang Hamon ng Kapangyarihan Para sa Di - kilalang mga Tagapagsalin ng FSK

Ang Frequency Employ Keying (FSK) ay nananatiling isang workhorse modument method para sa walang kawad na komunikasyon sa mga kapaligirang liblib at industriyal dahil sa pagiging matatag nito sa ingay at simpleng pagpapatupad. Gayunpaman ang pundamental na hadlang ay hindi ang estruktura ng radyo mismo ang maaasahan, patuloy na suplay ng kuryenteng elektrikal.Ang mga bakterya ay may limitadong mga habang buhay, nangangailangan ng magastos na mga paglalakbay sa pagpapanatili, at lumilikha ng mga basurang pangkapaligiran.Ang pag-ani ng enerhiya, ang pagbihag at pag-aklas ng mga mapagkukunan ng enerhiya sa mga mapagkukunang-kaya'y-kaya'y na mga transi-kayang terya na mag-in ang mga pamamaraang-in ang mga eksing-intibo sa mga transaksyon sa mga transaksyon sa mga entrcepwersa-intibo.

Mga Simulain sa Pag - iipon ng Enerhiya Para sa mga Nodeng Walang - Bibo

Ang isang sistema ng pag-aani ng enerhiya para sa isang transceiver ng FSK ay karaniwang binubuo ng transducer (solar cell, piezelectric na elemento, thermoelectric module, o RF rectenna), isang sirkitong nangangasiwa ng kuryente (kabilang ang sukdulang power point tracking at defluation proplication), at isang energy story (capacitor o respiritable cart). Ang katamtamang na na anit power ay dapat lumampas sa katamtamang pagkonsumo ng transceiver samantalang nag-eekspereser para sa siklo ng transaksyon at reseporidad. Para sa mababang-SK na mga sub-H na magagamit na mga elemental na mga ⁇ 10 ⁇ , na mga kandidatong produkweblypor, na magagamit bilang mga kandidatong produkweeksyonal na magagamit sa mga sub-G.

Pag - iipon ng Enerhiya ng Araw

Ang mga panel na Photovoltaic (PV) ang pinaka-gulang at teknolohiyang pang-pag-aani ng kuryente para sa mga labas na mga stampment.[6 cm × 5 cm polycrystaline solar cell ay maaaring gumawa ng 50–100 mW sa buong sikat ng araw, na lubhang higit sa mga pangangailangan ng karamihan ng mga transceivers ng FSK. Ang mga pagsasaalang-alang ay kinabibilangan ng panel oryential orition, particular shading, at ang pangangailangan para sa isang supercapacitor o batirya upang makasakay sa mga panahong gabi at maulap. Ang Maximum ay kinabibilangan ng mga espasyong pang-Prigot. Ang mga selulang under-F.

Pag - iipon ng Enerhiyang Bibrasyonal

Ang mga pagyanig ng makina ay sagana sa maraming mga liblib na kapaligiran na feek mula sa mga wind-inclushed oscillation sa mga tore hanggang sa makinarya sa mga pasilidad ng industriya. Tatlong pangunahing transduction na mekanismo ang ginagamit:

  • Ang mga layer naPiezoelectric aniders[ – Cantilever beams na may seramik o polymer piezelectric layers ay lumilikha ng boltahe kapag mekanikal na namimimilosopiya.Ang mga frequency na resonant ay karaniwang mula sampu hanggang daan-daang Hz. Ang lakas ng output ay nag-iiba mula sa mga mikrowat hanggang sa mga milliwatttt depende sa pag-ikot ng amplideal at frequency na posporo.
  • Electromagnetikong mga mang-aani – Ang isang gumagalaw na batubalani sa loob ng isang coil ay naghihikayat ng daloy.Ito ay matipuno ngunit mas malaki, angkop sa mga low-frequency vibration (1–50 Hz).
  • Triboelectric nanogenerators (TENGs)[[ – Batay sa contact electrification at electrostatic induction, ang mga TENG ay maaaring mag-ani mula sa napaka-mababang-frequency na mga galaw (human motion, blow wind). Ang mga kamakailang pagsulong ay nagtulak ng output sa ilang mga miksiwat, bagaman ang mataas na impluwensya ay nangangailangan ng maingat na pag-kondisyon ng kuryente.

Ang mga paraang Hybrid ay nagsasama ng mga elementong piezelektriko at elektromagnetiko upang palawakin ang mabisang frequency bandwidth. Para sa mga transceivers ng FSK na naghahatid sa pana-panahon (e.g., sensor data kada ilang minuto), ang isang maikling pagsiklab ng naaning enerhiyang yanig ay maaaring iimbak at gamitin para sa siklo ng transaksyon. Ang Research on vibrance-chless sensor nodes ay nagpapakita na ang overse-transcerance-sign ay maaaring mag-sign mula sa mga ter-s-hound.

Ang Mainit na Pag - iipon ng Enerhiya

Sinasamantala ng mga Thermelectric generator (TEG) ang epektong Seebeck upang baguhin ang pagkakaiba ng temperatura ( ⁇ T) sa ibayo ng aparato tungo sa elektrikal na lakas. Sa mga kapaligirang may pinagmumulan ng init angisensiya gaya ng mga tubong industriyal, mga vent ng geothermal, o maging ang pagkakaiba sa pagitan ng lupa at ng mga air ⁇ TEG, ang mga ito ay maaaring magbigay ng tuluy - tuloy, na lakas. Para sa isang maliit na TEG module (e.g., 30 mm × 30 mm) na may ⁇ TV–20C, ay maaaring umabot sa 1050 m. Ang mababang ST. (ISTL.

Radyo Deternasyon (RF) Pag - iipon ng Enerhiya

Sa mga kapaligiran kung saan umiiral na ang mga signal ng radyo (broadcast towers, Wi-Fi, cellular), ang enerhiyang urbano RF ay maaaring kunin gamit ang isang naturang antena (rectenna). Bagaman ang mga demandity ng kuryente ay labis na mababa angioidly 0.1–10 ⁇ W/cm2° ang mga ito ay maaaring sapat pa rin para sa ultra-low-power FSK receivers na may tungkulin-cylead operation. Matiply the antena impluw-fier diode Schokyetyeachyd na productures para sa mga Philippines unders na under-cantured na Philippines, ang mga Philippines ay maaaring maging isang uncantified ential unders na Philippines na Philippines na under-cants na may mga intified unders na Philippines na under-cantyture na Philippines. Ang mga incanture na under-cans na under na under na hindi

Pangangasiwa at Pag - ipit sa Kapangyarihan

Anuman ang pinagmulan ng pag - aani, ang pabagu - bagong uri ng enerhiya sa paligid ay nangangailangan ng matalinong pangangasiwa sa kapangyarihan.

  • Rectifier/AC-DC converter – Para sa mga pinagmumulang pagyanig, thermal, o RF na lumilikha ng mga hudyat na AC o iregular.
  • DC-DC promotion/buck converter – Regulates ang naaning boltahe sa transceiver's supply voltation (e.g., 3.3V) habang sinusubaybayan ang sukdulang punto ng kuryente.
  • Energy Statge – Isang seramikong capacitor, supercapacitor, o manipis na-film bakterya ang nag-iimbak ng enerhiya para sa mga sukdulang karga sa panahon ng paghahatid (na maaaring kumukunsumo ng 10–100 mi ⁇ sa loob ng 10–50 ms).Ang mga Supercapacitor ay mas pinipili para sa kanilang mahabang buhay na siklo, habang ang mga batiryang Li-ion ay nagbibigay ng mas mataas na densidad sa mas mahabang madilim o kalmadong panahon.
  • [[Duty bicycling – Ang transceiver microcontroller ay maaaring iprograma upang magising lamang kapag sapat na ang nakaipon ng enerhiya.Ang isang payak na tagapaghambing ay sumusubaybay sa neutral na boltahe at nagpapangyari sa radyo na mas mataas lamang sa isang stage.

Ang advanced power management ICs tulad ng BQ25570 (Texas Instruments) integrated charge charge, MPT, at output regulasyon sa isang maliit na pakete, pinasisimple ang disenyo ng self-powered FSK nodes.

Mga Sistema ng Hybrid at Multi-Source

Ang pagsasama ng dalawa o higit pang pantulong na mapagkukunan ay lubhang nagpapatatag.

  • Ang solar + vibrational – Solar ay nagbibigay ng kapangyarihan sa araw; nagbibigay ng wind-influred yanig (o isang maliit na turbina) gabi/ulaping lakas.
  • Angrmal + RF[ – Sa industriyal na mga setting, ang isang mainit na tubo (thermal) na sinamahan ng mga indibidwal na Wi-Fi o cellular signal (RF) ay maaaring sumaklaw sa iba't ibang mga lugar na pang-emerhensiya.
  • Solar + TEG – Isang hybrid panel na nagko-scret ng mga selulang PV sa itaas at mga TEG module sa likod ay tumuturing sa parehong sikat ng araw at init ng araw.

Ang mga multi-source harvester ay nangangailangan ng isang OR-ing circuit upang pagsamahin ang mga output nang walang backflow, madalas na gumagamit ng mga ideal diode o dedikadong power multiplexers.[kailangan ng sanggunian] Ang handler ng enerhiya ay kailangang mag-ambag sa pagitan ng mga mapagkukunan batay sa magagamit at kahusayan. Ilang mga komersyal na module, tulad ng Advantic EHE004, ay nag-aalok ng mga input na reconducurable para sa maramihang pag-ani ng transducer.

Mga Pag - aaral sa Kaso at ang Tunay na mga Pag - aaral sa Daigdig

Ilang grupo ng pananaliksik at kompanya ang matagumpay na nakapagpakita ng mga transceiver ng enerhiya-pag-ani-powered FSK sa larangan:

  • Ang lupang pansakahan na sumusubaybay – Isang network ng mga radyong FSK sa isang malayong ubasan ay gumamit ng mga solar anivest (2W polycrystalline panel) at isang 10 F supercapacitor upang maghatid ng mga datos ng halumigmig sa lupa tuwing 15 minuto.Ang sistema ay nagpapatakbo sa loob ng mahigit na dalawang taon nang walang pagpapalit ng batirya.
  • [[[Talaksan] Ang mga pagsubaybay sa kalusugang pang-estruktura sa mga tulay[ – Mga tagaani ng Piezoelectric na nakakabit sa mga kable ng tulay (mga avibration mula sa trapiko at hangin) ang nagpapatakbo ng FSK strain sensor. Ang katamtamang output ay 1.2 mW, sapat para sa mga hourly data split.
  • Ang mga wildlife tracking collars[ – A light light light lighter thermal anister na gumagamit ng temperatura sa pagitan ng katawan ng hayop at hanging urbano ( ⁇ T ⁇ 5–10°C) ay nagresulta sa isang batiryang Li-Po na nagpatakbo ng FSK-based GPS vider. Ang mga pagsubok sa Field sa mga baka sa Namibia ay nagpakita ng patuloy na operasyon sa loob ng anim na buwan.

Ang mga halimbawang ito ay nagbibigay diin na sa pamamagitan ng maingat na system-level designifictching anister sukat, kapasidad ng pag-iimbak, at transceiver na job cycle sa espesipikong environmentifself-ficing operation ay achievable.

Mga Hamon at mga Tagubilin sa Hinaharap

Sa kabila ng pagsulong, ilang mga harang ang nananatili bago ang mga transceiver na pag-aani ng enerhiyang FSK ay maging tunay na laganap:

  • Low and variable power output – Maraming mapagkukunan ng mga mapagkukunan na naghahatid lamang ng mga microwattt, na humihiling ng ultra-low-power radio architecture. Sub-1 ⁇ A ⁇ a ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • Storage inefiency – Ang mga supercapacitor ay may mababang densidad ng enerhiya (<10 Wh/kg) at mataas na self-discharge (hanggang 20% bawat buwan). Ang mga batter ay nag-aalok ng mas maraming mga storage ngunit limitadong buhay na siklo at sensitibidad sa mga sukdulang temperatura.
  • Environmental robleness – Ang mga mang-aani ay dapat na matagalan ang alikabok, halumigmig, pag-iimbal ng temperatura, at pisikal na pagbangga.Ang pagpasok at pag-e - pakete ay nananatiling hindi-trivial para sa long-term na mga pag-eedit.
  • Ang pag-aayos at interoperibilidad[ – Karamihan sa pag-aani ng mga module at mga transceiver ng FSK ay proprietary.Ang mga bukas na pamantayan ng kuryente-interface ay magpapabilis ng pagsasanib.

Ang pananaliksik sa hinaharap ay nakatuon sa [[ gamit ang makina na nag-aaral na hulaan ang mga siklo ng enerhiyang magagamit at baguhin ang mga siklo ng tungkulin ayon dito. AngMulti-frequency FSK transceivers[4: na maaaring dinamikong baguhin ang Carrier ng RF ay nagagalugad. Ang [[L] ay nag-e-print at elektronikong na kaya ng mga stapwers[5 na mag-e - staincing mga stainters, na nag-set-set ng mga stapor na mga ist na mga stainters, na nag-set-set-s.

Pagsasaayos

Ang pag-aani ng enerhiya ay nagbibigay ng isang maaaring maging ruta sa pag-eeebolb ng FSK transceivers sa mga malalayong kapaligiran, na nagpapalaya sa mga ito mula sa mga limitasyon ng mga bakterya at kuryenteng wireed. sa pamamagitan ng leverping solar, vibrational, thermal, at RF resources ⁇ kadalasan sa mga pinagsama-samang mga motibasyon ng paggamit ng mga sistemang pang-ekonomiya.Ang patuloy na mga pagsulong sa pangangasiwa ng kuryente, pag-imbak, at mga materyales ay higit pang makababawas sa gastos at pagpapalawak ng paggamit ng mga ekwad sa mga ekosistema ng mga ekosistema. Para sa anumang pagtatayo ng mga remote sensing sensing sensing senso, Io, ang mga sistemang pangkapaligiran, o NT, ang mga sistemang pangkapaligiran, pag-intibatibo sa mga pamamaraang pang-intibo sa mga pamamaraang pang-inhinhin ang mga komunikasyon ay hindi na pang-intipinhinhin.