แหล่งพลังงานทางเลือกสำหรับเซ็นเซอร์ไร้สายมีอะไรบ้าง


13

ฉันกำลังมองหาเซ็นเซอร์ขนาดเล็กที่ใช้งาน Wi-Fi ได้หลายตัวในบ้านหรือสำนักงาน เช่นนี้ฉันสนใจที่จะทำให้พวกเขาขับเคลื่อนได้นานที่สุดระหว่างการชาร์จ

เห็นได้ชัดว่ามีราคาแพงแบตเตอรี่ Li-xx จะเป็นทางออกที่ง่าย แต่ฉันยังได้รับการมองหาข้อมูลเพิ่มเติม 'แรงบันดาลใจ' ทางเลือกเช่นthermogenerators Micropelt

มีทางเลือกอื่นอีกบ้างที่จะให้พลังงานในปริมาณที่เหมาะสมในขนาดที่เล็ก?

ยินดีต้อนรับแนวคิดเครือข่ายไร้สายทางเลือก แต่ฉันกระตือรือร้นที่จะใช้ WiFi - บ้านส่วนใหญ่มีเครือข่าย WiFi และคอมพิวเตอร์ที่เปิดใช้งาน - ฉันต้องการเก็บอุปกรณ์พิเศษที่จำเป็นให้น้อยที่สุด

[มีคำถามที่เกี่ยวข้องเกี่ยวกับการจัดเก็บพลังงานคือ คำถามของฉันเกี่ยวกับการสร้างและความต้องการของฉันค่อนข้างเฉพาะ (ขนาดกำลังไฟสูง ฯลฯ ]


5
คุณกำลังมองหาพลังงานมากแค่ไหน? นั่นจะเป็นปัจจัยสำคัญในการเลือกแหล่งที่มา พิจารณาว่าบางระบบเช่น TI CC430 (หมายเหตุ: wireless SOC แต่ไม่ใช่ Wi-Fi) สามารถใช้งานได้ใน 1uA หรือน้อยกว่า ด้วยกระแสเช่นนั้นเซลล์เหรียญก็จะใช้พลังงานเป็นปี
Kevin Vermeer

+1 สำหรับการใช้ WiFi คนส่วนใหญ่พยายามสร้างเครือข่ายที่แปลกใหม่โดยไม่คิดว่าผู้ใช้ปลายทางต้องการใช้อะไร
Gustavo Litovsky

คำตอบ:


8

คุณควรระบุสภาพแวดล้อมที่คุณกำลังพูดถึง วิธีการส่วนใหญ่ที่ฉันเคยได้ยินใช้แบตเตอรี่เพื่อเก็บพลังงาน แต่คุณสามารถใช้ตัวเก็บประจุพิเศษ อย่างไรก็ตามมันก็มีราคาแพงเช่นกัน

แนวคิดที่ฉันเคยเห็นเคยประสบความสำเร็จในระดับหนึ่ง:

พลังงานแสงอาทิตย์เป็นดวงแรก แต่ไม่ต้องการแสง แน่นอนว่าแสงจะทำแม้จะเป็นฟลูออเรสเซนต์ มันจะทำให้วงจรของคุณขับเคลื่อนเป็นเวลานานหรือไม่? ขึ้นอยู่กับว่ามันอยู่ที่ไหน

รุ่นการสั่นสะเทือน / Piezoelectric ถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จในการเซ็นเซอร์พลังงานวางไว้ใต้บันไดที่วุ่นวาย กุญแจสำคัญคือบันไดที่วุ่นวาย - นึกภาพสถานีรถไฟใต้ดินนิวยอร์กหรือบันไดหลักที่มหาวิทยาลัยระหว่างเรียน

การจับ EM - หากมี EM อยู่รอบตัวคุณคุณสามารถวางเสาอากาศแก้ไขผลและควบคุมมัน - บูมกำลัง อย่างไรก็ตามมักจะผิดกฎหมายในการทำเช่นนี้กับแหล่งข้อมูลที่สำคัญ ตัวอย่างเช่นคุณสามารถจ่ายไฟให้กับหลอดไฟหากคุณใช้เสาอากาศวิทยุขนาดใหญ่หนึ่งในสี่ไมล์ แต่การเก็บเกี่ยวพลังงานนั้นผิดกฎหมายในประเทศส่วนใหญ่ มันก็จะถูกสังเกตเช่นกัน

ดังที่ Endolith พูดคุณอาจต้องการโมดูลที่ใช้พลังงานน้อยลง พิจารณา Zigbee แทน WiFi - มันถูกออกแบบมาเพื่อใช้ในอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำซึ่งส่งผ่านการระเบิดสั้น ๆ แล้วหยุด

[แก้ไข] ตกลงสำนักงาน / ที่บ้าน / ในประเทศเป็นแอปพลิเคชัน หากคุณควบคุมมันได้อย่างมีนัยสำคัญบางทีคุณสามารถเปลี่ยนแปลงมันได้ พูดโดยเพิ่มอุปนัยอุปนัย? ฉันไม่คิดว่าจะมีแหล่งพลังงานจำนวนมากในสำนักงานมาตรฐานอื่นที่ไม่ใช่แสงอาทิตย์


1
หลอดไฟขนาด 60 W จะสังเกตได้จริงเหรอ? คุณใช้วงจรอะไรในการเก็บพลังงานจากหอส่งสัญญาณวิทยุ?
endolith

1
มันไม่ใช่พลังที่คุณได้รับจากมัน แต่พลังที่คุณบล็อกจะทำให้คนอื่น ๆ ที่ได้รับการสังเกตเห็น ไม่ใช่วิธีรับพลังงานที่มีประสิทธิภาพที่สุดดังนั้นจึงมีการสูญเสียพลังงานอย่างเห็นได้ชัดในทิศทางที่เฉพาะเจาะจง ยิ่งคุณอยู่ใกล้หอคอยมากเท่าไหร่พื้นที่ที่มีพลังงานต่ำก็จะยิ่งหาคุณเจอได้ง่ายขึ้น ฉันพบบทความเกี่ยวกับเรื่องนี้เมื่อไม่นานมานี้ฉันจะดูว่าฉันสามารถค้นหาได้อีกหรือไม่
AngryEE

เพิ่มความชัดเจนของเครือข่ายและสภาพแวดล้อมใน OP ของฉัน
Jon Hadley

3
เกี่ยวกับการเก็บเกี่ยวพลังงานจาก 60Hz AC ในผนัง? ฉันไม่คิดว่าคุณจะใช้เวลามากพอที่จะสังเกตเห็นที่นั่น ... interactivearchitecture.org/richard-box.html
Kevin Vermeer

1
คุณจะรับพลังจากสายไฟฟ้าแรงสูงได้อย่างไร?
skyler

8

Electronics ของ Rachelได้โพสต์เกี่ยวกับโซลูชั่น Arduino ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์สำหรับเซ็นเซอร์ระยะไกล

ข้อความแสดงแทน

ไม่แน่ใจว่าจะให้พลังงานเพียงพอสำหรับ Wi-Fi หรือไม่ ฉันจะดูไร้สายที่ใช้พลังงานน้อยลงถ้าฉันเป็นคุณ คุณกำลังส่ง 10 Mbit / s จริงหรือ หรือคุณต้องการเพียงไม่กี่ kbit ต่อชั่วโมง?


เพิ่มความชัดเจนของเครือข่ายและสภาพแวดล้อมใน OP ของฉัน
Jon Hadley

1
นอกจากนี้ยังมีความจู้จี้จุกจิกเพราะเว็บไซต์นี้ยังเด็ก แต่ภาพจำเป็นหรือไม่ มันไม่ได้เพิ่มอะไรที่มีประโยชน์ ... ลิงค์ที่มีประโยชน์ :) :)
Jon Hadley

4
@ จอน: มัน ฉันเรียนรู้และเห็นสิ่งต่าง ๆ เป็นสิ่งที่มีค่า
Stefano Borini

3
มันแสดงขนาดของแผงโซลาร์เซลล์และ PCB (ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของคำถาม) จำนวนส่วนประกอบ ฯลฯ
endolith

มีดองเกิล USB ราคาถูกพอสมควรที่จะถือ XBee หรือไม่? XBee นั้นเหมือน $ 20 ถ้าฉันจำได้ถูกต้องและไมโครคอนโทรลเลอร์ PCB และ USB ควรเป็น $ 5 ish? ฉันจำได้ว่ามีช่วงเวลาที่ยากลำบากในการหาวิธีรับ wifi ในราคาต่ำกว่า $ 50 (นอกเหนือจากชิ้นส่วนที่ใช้หรือตกแต่งใหม่) XBee อาจถูกกว่าราคาถูกลงและง่ายสำหรับผู้ใช้ปลายทาง (เมื่อรวม USB-xbee แล้ว) ฉันมีโครงการที่มีความต้องการ wifi แต่ฉันตัดสินใจใช้ XBees เพื่อส่งไปยังโหนดหลักที่มีอินเทอร์เน็ตจริง (อาจใช้สาย) ฉันเป็นผู้เริ่มหัดเล่นดังนั้นฉันอาจจะพลาดอะไรที่สำคัญไป :)
Jack Schmidt

5

คุณต้องการส่งข้อมูลบ่อยแค่ไหน? ถ้ามันค่อนข้างสม่ำเสมอ (ตามคำสั่งของนาทีหรือมากกว่านั้น) แบตเตอรี่ AA บางก้อนอาจใช้งานได้นานมาก

สำหรับการใช้งานเซ็นเซอร์สิ่งที่สำคัญที่สุดในการปรับให้เหมาะสมที่สุดคือการใช้พลังงานในโหมดสลีป คุณสามารถตื่นขึ้นมาและส่งข้อมูลโดยใช้หลายร้อย mA (ดูเหมือนปกติสำหรับโมดูล 802.11 *) เป็นเวลาสองสามวินาที แต่ถ้าคุณสามารถนอนประมาณสองสามนาทีโดยใช้น้อยกว่า 1 mA อัลคาไลน์ธรรมดา ol จะทำงานได้ดี NiMH อาจเป็นทางเลือก แต่ในการออกแบบเซ็นเซอร์ไร้สายที่ได้รับการปรับปรุงอัตราการคายประจุภายในจะ จำกัด ชีวิตมากกว่าความจุ

หากคุณใช้บางสิ่งเก็บเกี่ยวพลังงานที่ซับซ้อนคุณจะต้องใช้จ่ายอย่างมากใน supercaps เช่นการใช้เซลล์แสงอาทิตย์แยก Peltier หรือนวด RF จะทำให้คุณไม่มีที่ไหนเลยใกล้พออำนาจ แบตเตอรี่สามารถส่งมอบวัตต์อย่างมีความสุขโดยไม่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม

วิธีการที่พยายามและเป็นจริงมากขึ้นสำหรับเซ็นเซอร์ RF นั้นใช้ ZigBee (เช่น 802.15.4 - คนน้อยมากที่ใช้ ZigBee จริง) พวกเขาจะทำงานสำหรับปีที่มีแบตเตอรี่ที่เจียมเนื้อเจียมตัวมากและคุณสามารถเชื่อมโยงพวกเขาไปยังเครือข่ายที่ 802.11 กับบางDigi ConnectPort X2 's โมดูล 802.15.4 สามารถปลุกและส่งข้อมูลเป็นมิลลิวินาทีโดยใช้พลังงานน้อยลงหลายเท่าและมีช่วงที่ดีกว่ามาก


มีบางสิ่งที่เป็นประโยชน์ในนั้นขอบคุณไม่เคยได้ยินการเชื่อมโยง
Jon Hadley

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.