Phát triển Internet năng lượng hiệu quả của mọi thứ (IoT) là thiết yếu để kéo dài tuổi thọ và giảm tác động môi trường. Bài này khám phá chiến lược thiết kế then chốt và cung cấp phân tích định lượng năng lượng tiêu dùng trong các thiết bị iT.

Thiết kế các chiến thuật để đạt hiệu quả năng lượng

Chiến lược thiết kế hiệu quả năng lượng có thể giảm đáng kể tiêu thụ điện năng trong thiết bị ioT. những chiến lược này bao gồm tối ưu hóa thành phần phần phần cứng, sử dụng các giao thức giao tiếp năng lượng thấp và thực hiện các kỹ thuật quản lý năng lượng.

Cách tân phần cứng

Chọn bộ điều khiển và cảm biến năng lượng thấp là cơ bản. Dùng các thành phần với chế độ ngủ và tiêu thụ năng lượng thấp giúp bảo tồn năng lượng trong khi hoạt động. Hơn nữa, giảm thiểu số thành phần hoạt động làm giảm toàn bộ năng lượng.

Giao thức liên lạc

Chọn các giao thức giao tiếp hiệu quả năng lượng như năng lượng điện từ kết nối (có thể), Zagbee, hoặc LoRaWAN có thể giảm yêu cầu truyền tải. Những giao thức này được thiết kế với mức độ dữ liệu thấp và tiêu dùng năng lượng, khiến chúng thích hợp với các thiết bị ắc quy có năng lượng.

Công nghệ quản lý nguồn điện

Việc sử dụng chế độ ngủ và đạp xe đạp cho phép thiết bị giữ nguyên trạng thái năng lượng thấp khi không truyền đi hoặc cảm nhận được.

Phân tích định lượng năng lượng

Việc phân tích năng lượng tiêu thụ bao gồm việc đo điện trong các trạng thái hoạt động khác nhau. Các thông số điển hình bao gồm năng lượng hiện nay, thời gian ngủ và truyền tải. Chẳng hạn, một thiết bị có dòng điện lúc ngủ là 10 giờ sáng và hiện tại là 50 mA, hoạt động với chu kỳ nhiệm vụ 10%, có thể ước tính được đời sống pin của nó bằng công thức:

Cuộc sống đầy hứa hẹn [giờ] = (không gian trong mAh) / (Tiếng ồn ào trong mA) )

Giả sử một cục pin 1000 m Ah và một dòng điện trung bình 5 mA, cuộc sống ước tính pin là khoảng 200 giờ điều chỉnh chu kỳ nhiệm vụ và các lựa chọn thành phần có thể tối ưu hóa thời gian này.