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能量控制的意義

發(fā)布時間:2012/4/16 12:04:51 訪問次數(shù):1121

     在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,節(jié)點能量 的控制9UMS9610BKLFT也顯得尤為重要,特別是可供用戶隨身攜帶的中心節(jié)點。如果節(jié)點能量控制不好,就需要用戶經(jīng)常更換電池,這樣勢必降低整個系統(tǒng)的實用性。
    這里以表11-3來更直觀地表現(xiàn)出對CC2430節(jié)點能量進行控制的重要性。

    注:以上實測數(shù)據(jù)均采用Eone的VC52型萬用表測得(電流擋最小量程為O.lmA)
    假設(shè)采用兩節(jié)總電量為300mAh的普通5號干電池對節(jié)點進行供電,若節(jié)點一直處于激活態(tài),并且不斷進行無線收發(fā),則在不考慮電池電壓下降的情況下lOh后電池就會耗盡。在實際應(yīng)用中,如果讓節(jié)點不斷在激活態(tài)和狀態(tài)1之間切換,假設(shè)lOs進入一次激活態(tài),執(zhí)行完任務(wù)后立即進入休眠。由于程序的執(zhí)行速度很快,只在幾十毫秒的時間內(nèi),節(jié)點是完全處于激活態(tài)的,其余時間均處于休眠狀態(tài),這樣耗電量就能夠大大降低。在理論上,工作時間在總時間中所占比例越小(即電池工作時間的占空比),系統(tǒng)能耗越低。值得注意的是,若休眠時間過長(即電池工作時間占空比過小),則會造成系統(tǒng)響應(yīng)實時性變差。在實際應(yīng)用中,需要綜合考慮系統(tǒng)的實時響應(yīng)性及能耗問題。經(jīng)過多次程序調(diào)試,證明lOs的周期是完全合適的,并且還可以把這個周期變得更長一點,在本書的智能家居系統(tǒng)中,定為20~30s的周期是比較合適的。若定時喚醒的周期設(shè)為lOs,假設(shè)節(jié)點執(zhí)行預(yù)設(shè)程序段所用時間為50ms,此時節(jié)點的工作時間占空比為0.05/10= 0.5%。那么,節(jié)點在這lOs內(nèi)的平均每秒耗電量可以通過如下公式計算得到。
    L1= (9.95×0.3+0.05×30)/10= 0.448mA
    若設(shè)定30s的定時周期,同樣假設(shè)節(jié)點執(zhí)行預(yù)設(shè)程序段所用時間為50ms,此時節(jié)點工作時間占空比為0.05/30= 0.16%。那么,節(jié)點在這30s內(nèi)平均每秒耗電量可以通過下式計算得到。
    L2=(29.95×0.3+0.05×30)/30= 0.35mA
    經(jīng)過進一步的計算可以得到:擁有300mAh電量的兩節(jié)5號干電池在lOs的定時周期下可以工作670h;而在30s的定時周期下可以連續(xù)工作長達850h以上。若電池容量增大則可連續(xù)工作更長時間。電池容量、節(jié)點工作占空比及節(jié)點連續(xù)I作時間的關(guān)系如圖11-36所示。

                 

     在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,節(jié)點能量 的控制9UMS9610BKLFT也顯得尤為重要,特別是可供用戶隨身攜帶的中心節(jié)點。如果節(jié)點能量控制不好,就需要用戶經(jīng)常更換電池,這樣勢必降低整個系統(tǒng)的實用性。
    這里以表11-3來更直觀地表現(xiàn)出對CC2430節(jié)點能量進行控制的重要性。

    注:以上實測數(shù)據(jù)均采用Eone的VC52型萬用表測得(電流擋最小量程為O.lmA)
    假設(shè)采用兩節(jié)總電量為300mAh的普通5號干電池對節(jié)點進行供電,若節(jié)點一直處于激活態(tài),并且不斷進行無線收發(fā),則在不考慮電池電壓下降的情況下lOh后電池就會耗盡。在實際應(yīng)用中,如果讓節(jié)點不斷在激活態(tài)和狀態(tài)1之間切換,假設(shè)lOs進入一次激活態(tài),執(zhí)行完任務(wù)后立即進入休眠。由于程序的執(zhí)行速度很快,只在幾十毫秒的時間內(nèi),節(jié)點是完全處于激活態(tài)的,其余時間均處于休眠狀態(tài),這樣耗電量就能夠大大降低。在理論上,工作時間在總時間中所占比例越。措姵毓ぷ鲿r間的占空比),系統(tǒng)能耗越低。值得注意的是,若休眠時間過長(即電池工作時間占空比過小),則會造成系統(tǒng)響應(yīng)實時性變差。在實際應(yīng)用中,需要綜合考慮系統(tǒng)的實時響應(yīng)性及能耗問題。經(jīng)過多次程序調(diào)試,證明lOs的周期是完全合適的,并且還可以把這個周期變得更長一點,在本書的智能家居系統(tǒng)中,定為20~30s的周期是比較合適的。若定時喚醒的周期設(shè)為lOs,假設(shè)節(jié)點執(zhí)行預(yù)設(shè)程序段所用時間為50ms,此時節(jié)點的工作時間占空比為0.05/10= 0.5%。那么,節(jié)點在這lOs內(nèi)的平均每秒耗電量可以通過如下公式計算得到。
    L1= (9.95×0.3+0.05×30)/10= 0.448mA
    若設(shè)定30s的定時周期,同樣假設(shè)節(jié)點執(zhí)行預(yù)設(shè)程序段所用時間為50ms,此時節(jié)點工作時間占空比為0.05/30= 0.16%。那么,節(jié)點在這30s內(nèi)平均每秒耗電量可以通過下式計算得到。
    L2=(29.95×0.3+0.05×30)/30= 0.35mA
    經(jīng)過進一步的計算可以得到:擁有300mAh電量的兩節(jié)5號干電池在lOs的定時周期下可以工作670h;而在30s的定時周期下可以連續(xù)工作長達850h以上。若電池容量增大則可連續(xù)工作更長時間。電池容量、節(jié)點工作占空比及節(jié)點連續(xù)I作時間的關(guān)系如圖11-36所示。

                 

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