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延长物联网设备电池寿命的3大方法

时间:2023-03-19 14:34:15 科技观察

更换数千个无线设备的电池既昂贵又麻烦,因此让这些设备始终可用非常重要。在本文中,我们将介绍三种提高无线物联网设备电池寿命的方法:使用大容量电池增加电量智能休眠,降低功耗和持续供电1.使用大容量电池增加电量有时,简单粗鲁是很好的解决方案。添加更大的电池当然是延长寿命的明显方法——更大的电池提供更多的能量。IoT设备的常见电池类型是CR2032纽扣电池和AA电池。这两种电池都很容易买到,这意味着它们可以很容易地大量购买。但它们并不是唯一的选择。稍大的CR2450和CR2477纽扣电池比CR2032纽扣电池具有更高的能量,但价格略高。但是CR2477纽扣电池在日常商店中并不常见,甚至在电子设备商店中也很难找到。AAA电池、AAA或更大的电池还具有随手可得的优势,并且在日常商品中随处可见。电池容量方面,CR2032纽扣电池为250mAh,仅为CR2450的一半,而CR2477通常高达1000mAh。根据应用的不同,250mAhCR2032纽扣电池可以使用数年,但这在很大程度上取决于设备收集或发送数据的方式和数量。2.智能休眠,功耗更低无论何种电池,物联网设备都会消耗能源,而能源消耗将直接影响设备的使用寿命,因此尽可能少地消耗能源至关重要。然而,优化无线物联网设备的能源消耗是困难的,因为影响能源消耗方式的因素有很多,而且这些因素会随着时间的推移而变化。硬件——在组件级别优化能耗的第一步是选择节能硬件组件。熟悉的物联网系统,例如Arduino和RaspberryPi,尚未针对能耗进行优化。它们往往会消耗更多电量,因此通常不适合现实世界中的大规模物联网部署。元器件选择的关键是查看产品手册,了解手册中注明的功耗量。但产品手册中列出的功耗并不代表实际功耗,因为最终的功耗取决于设备的使用方式。例如,一天只使用几次的高功率传感器可能比始终开启的低功率传感器使用更少的功率。确定硬件实际功耗的唯一方法是对其进行测量和分析。理想情况下,应在系统按预期运行时测量分析。我们发现执行此类功率测量分析的出色工具是OtiiArc。它可以提供硬件功耗的详细视图,并可以找出能源消耗的真正原因。软件——在设备级能效方面,软件是重中之重,因为无论硬件多么能效,最终还是受软件控制。如果软件不能充分利用硬件,一切希望都将落空。该软件不仅控制传感器等外部设备,还控制运行该软件的无线连接和微处理器。当硬件被优化为节能时,软件睡眠调度变得极其重要。(来源物联网家居网)如果软件能够让这些设备尽可能多的进入休眠状态,那么设备的寿命将增加一倍甚至三倍。微处理器上的操作系统以秒为单位控制系统休眠的时间,但有时需要更大规模的调度,例如,在我们最近的一个物联网部署中,设备只需要在白天使用。这意味着该设备可以在夜间进入深度睡眠并完全关闭所有功能,从而使使用寿命翻倍。3.持续供电由于功耗是一个复杂的问题,在部署设备时,尤其是在部署数千台或更多设备时,功耗可能会出现各种意外情况。例如,部署站点的网络连接状况可能会导致某些设备消耗比预期更高的功率,从而缩短它们的使用寿命。能够及早发现有问题的设备意味着可以更快地更换电池,从而降低数据丢失的风险。智能功耗监控系统使我们能够收集所有设备的功耗数据,以发现任何消耗高于预期功耗的设备。这些设备在用户界面中突出显示,允许操作员在问题发展之前定位并解决问题。