鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:862次 | 2020年07月14日
如何改善物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備電池的使用壽命
為成千上萬(wàn)臺(tái)無(wú)線設(shè)備更換電池既昂貴又麻煩,因此,讓這些設(shè)備持續(xù)可用非常重要。
在本文中,我們將介紹三種改善無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備電池使用壽命的方法:
▲使用大容量電池新增電量
▲智能休眠,功耗更低
▲持續(xù)供電
一、使用大容量電池新增電量
有時(shí)候,簡(jiǎn)單、粗暴是最好的解決方法。添加大容量電池?zé)o疑是延長(zhǎng)使用壽命的明顯做法——更大電池可供應(yīng)更多能量。
物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的常見(jiàn)電池類型是CR2032紐扣電池和7號(hào)電池。這兩種電池都易于獲得,這意味著它們可以很容易地大量購(gòu)買。但它們并不是唯一選擇。
外形稍大一點(diǎn)的CR2450和CR2477紐扣電池比CR2032紐扣電池?fù)碛懈嗟哪芰浚贿^(guò)價(jià)格稍貴一些。但CR2477紐扣電池在日常商店中并不常見(jiàn),甚至在電子設(shè)備賣場(chǎng)也很難買到。
7號(hào)或更大些的5號(hào)電池也具有易于獲得的優(yōu)勢(shì),并且可以在日常商品中很容易買到。
就電池容量而言,CR2032紐扣電池為250毫安,僅為CR2450的一半,而CR2477電量通常高達(dá)1000毫安。
根據(jù)應(yīng)用的不同,250毫安的CR2032紐扣電池的使用壽命可以以年為單位,但這在很大程度上取決于設(shè)備收集或發(fā)送數(shù)據(jù)的方式和總量。
二、智能休眠,功耗更低
無(wú)論電池類型如何,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都會(huì)消耗能量,而能量消耗將直接影響設(shè)備的使用壽命,因此,盡可能少地消耗能量至關(guān)重要。
但是,優(yōu)化無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的能耗非常困難,因?yàn)橛性S多因素會(huì)影響能量的消耗方式,并且這些因素可能會(huì)隨著時(shí)間推移而變化。
硬件—組件級(jí)
優(yōu)化能耗的第一步是選擇節(jié)能的硬件組件。大家熟悉的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),如Arduino和Raspberrypi,尚未針對(duì)能耗進(jìn)行優(yōu)化。它們傾向于使用更大的功率,因此通常不適合于現(xiàn)實(shí)世界中的大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)部署。選擇組件的關(guān)鍵是檢查產(chǎn)品手冊(cè),以了解手冊(cè)中標(biāo)注的功耗量。
然而,產(chǎn)品手冊(cè)中列出的功耗并不代表實(shí)際功耗,因?yàn)樽罱K功耗取決于設(shè)備的使用方式。例如,每天僅使用幾次的高功耗傳感器可能會(huì)比始終開(kāi)啟的低功耗傳感器耗能更少。
確定硬件實(shí)際功耗的唯一方法是對(duì)其進(jìn)行測(cè)量分析。理想情況下,應(yīng)在系統(tǒng)以預(yù)期方式運(yùn)行時(shí)進(jìn)行測(cè)量分析。
我們發(fā)現(xiàn)執(zhí)行此類功耗測(cè)量分析的最佳工具是OtiiArc。它可以供應(yīng)硬件功耗的詳細(xì)視圖,并可以找出能量消耗的真正原因。
軟件—設(shè)備級(jí)
就能效而言,軟件是重中之重,因?yàn)闊o(wú)論硬件多么節(jié)能,最終都是由軟件來(lái)控制。假如軟件沒(méi)有充分利用硬件,則所有希望都將破滅。
該軟件不僅控制傳感器等外部設(shè)備,而且還控制運(yùn)行該軟件的無(wú)線連接和微處理器。當(dāng)硬件經(jīng)過(guò)優(yōu)化以達(dá)到高效節(jié)能的程度時(shí),軟件的休眠排程就變得極為重要。(來(lái)源物聯(lián)之家網(wǎng))假如軟件能夠使這些設(shè)備盡可能多地休眠,那么它將使設(shè)備的使用壽命延長(zhǎng)一倍甚至是兩倍。
微處理器上的操作系統(tǒng)以秒為單位來(lái)控制系統(tǒng)的休眠時(shí)間,但有時(shí)也要更大范圍的排程,例如,在我們最近的一次物聯(lián)網(wǎng)部署中,設(shè)備僅要在白天使用。這意味著設(shè)備可以在晚上進(jìn)入深度休眠并完全關(guān)閉所有功能,這將使使用壽命翻倍。
三、持續(xù)供電
由于功耗是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題,因此在部署設(shè)備時(shí)功耗可能會(huì)發(fā)生各種意外情況,特別是在部署數(shù)千臺(tái)或更多設(shè)備時(shí)。例如,部署現(xiàn)場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)連接條件,可能會(huì)導(dǎo)致某些設(shè)備的功耗高于預(yù)期,從而縮短其使用壽命。
能夠及早發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題的設(shè)備意味著可以盡早更換這些設(shè)備的電池,從而降低數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)。
智能功耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使我們能夠從所有設(shè)備中收集功耗數(shù)據(jù),以發(fā)現(xiàn)任何功耗高于預(yù)期的設(shè)備。這些設(shè)備會(huì)在用戶界面中突出顯示,從而使操作員可以在問(wèn)題發(fā)酵之前對(duì)其進(jìn)行定位和修復(fù)。
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