Hệ thống nhúng là thiết yếu cho việc giám sát môi trường, cung cấp dữ liệu và phân tích thời gian thực. Thiết kế hệ thống hiệu quả đòi hỏi sự hiểu biết các thành phần phần phần cứng, quản lý năng lượng và xử lý dữ liệu. Bài này thảo luận về các sự cân nhắc thực tế và tính toán liên quan đến việc phát triển các hệ thống như thế.

Phần cứng được chọn

Chọn những thành phần phần phần cứng thích hợp là tối quan trọng. Các bộ cảm biến phải thích hợp để đo nhiệt độ, độ ẩm hoặc chất lượng không khí. Các bộ điều khiển vi xử lý nên có đủ năng lượng xử lý và tiêu dùng năng lượng thấp. Tương thích và khả năng lâu bền cũng là những yếu tố quan trọng.

Quản lý nguồn điện

Nhiều hệ thống giám sát môi trường hoạt động ở những nơi xa xôi, phụ thuộc vào pin hoặc năng lượng tái tạo. Tính toán các nhu cầu điện năng bao gồm việc tiêu thụ các cảm biến, bộ xử lý và mô-đun giao tiếp. Ví dụ, nếu bộ cảm biến tiêu thụ 2mA lúc 3,3V và hoạt động trong 24 giờ, năng lượng được sử dụng là:

Enery (mAh) = Hiện tại (mA) × Time (giờ) )

Vì thế, 2mA 24h = 48mA một ngày cho cảm biến.

Name

Truyền dữ liệu nhanh là thiết yếu cho hệ thống ở xa. Tùy chọn bao gồm Wi-Fi, LoRaWAN, hoặc mạng di động, mỗi mạng có năng lượng và tính toán khác nhau. Tính toán bao gồm tính toán khối lượng và tần số truyền tải dữ liệu đến mức tối ưu hóa sự sống và khả năng lưu trữ.

Ví dụ, truyền dữ liệu 1KB mỗi giờ kết quả:

Dữ liệu Daily = 1KB × 24 = 24KB

Xem xét môi trường

Thiết kế tính bền bỉ của môi trường bao gồm việc chọn những rào chắn chống gió và các thành phần chống hoại tử.

  • Nhiệt độ chịu đựng
  • Chống cự tính ích kỷ
  • Bảo vệ tia cực tím
  • Khả năng cơ khí