物联网中设备能耗应当这样管理!

日期:2019-03-15 08:38:49 作者:admin 来源:未知

  一、如何实现物联网设备能耗管理
  物联网中的设备能耗管理涉及与设计过程相关的所有环节,并且分析设备的行为如何影响能耗非常重要。电池容量和设备行为是两个最重要的方面。通常,我们可以从三个不同的区域来模拟物联网设备的功耗:
  微控制器
  无线电操作
  传感器和执行器典型的物联网设备使用场景是:
  从传感器获取数据
  发送和接收数据
  控制执行器通常,IoT设备使用一个或多个传感器来获取与环境相关的信息。获取的数据在本地或远程使用以做出决策。使用传感器获取该信息,并且每个传感器具有特定的功耗。因此,选择相适应的传感器以优化能耗管理就尤为重要。
  物联网设备在运行期间可以远程发送和接收数据。通常,几个物联网设备连接到物联网网关,该网关收集此类信息并将其发送到云端。从电源管理的角度来看,发送和接收操作是能耗最大的任务之一,因为这个过程涉及无线电连接(蜂窝,Wi-Fi,蓝牙等)。
  最后,在本地或远程使用某些特定业务逻辑,IoT设备可以控制一个或多个执行器。
  微控制器控制所有操作,是设备的大脑,为了工作,它需要电源。
  二、在物联网中实施能耗管理
  我们使用Arduino,ESP8266和其他兼容设备开发IoT应用程序的最简单方法是实现该loop() 方法中的代码 。例如,当我们必须以特定的时间间隔从传感器获取数据时,只需添加 delay(..) 方法,指定设备在再次启动之前应等待多长时间并重复相同的任务。当我们考虑电源管理方面时,这种方法并不是最好的方法。我们可以通过不同的方式来获得更好的结果。
  ESP8266有四种不同的模式可以“休眠”或保存电池:
  No sleep
  Modem sleep
  Light sleep
  Deep-sleep1. No sleep
  这是使用此设备的最低效方式,因为它始终在线。
  2. Modem sleep
  当ESP8266连接到Wi-Fi时才会启用此模式。在该模式下,ESP8266在两个DTIM信标间隔之间关闭Wi-Fi模块。ESP8266在下一个Beacon之前再次打开Wi-Fi模块。当需要保持CPU开启时,使用睡眠模式。
  3. Light sleep
  这种模式和Modem sleep模式非常相似,但在该模式下,ESP8266暂停CPU并关闭时钟。此模式比以前的模式更有效。在Light sleep模式下,应使用GPIO引脚唤醒ESP8266。
  4. Deep-sleep
  在此模式下,除RTC(实时时钟)外,一切都将关闭,因此ESP8266可以定期打开。这是最有效的模式。深度睡眠模式可用于设备应以特定间隔发送数据的情况。这是使用传感器的应用程序的示例。应用程序读取传感器数据,发送值并进入深度睡眠模式。