能量控制的意义
发布时间:2012/4/16 12:04:51 访问次数:1115
在无线传感器网络中,节点能量 的控制9UMS9610BKLFT也显得尤为重要,特别是可供用户随身携带的中心节点。如果节点能量控制不好,就需要用户经常更换电池,这样势必降低整个系统的实用性。
这里以表11-3来更直观地表现出对CC2430节点能量进行控制的重要性。
注:以上实测数据均采用Eone的VC52型万用表测得(电流挡最小量程为O.lmA)
假设采用两节总电量为300mAh的普通5号干电池对节点进行供电,若节点一直处于激活态,并且不断进行无线收发,则在不考虑电池电压下降的情况下lOh后电池就会耗尽。在实际应用中,如果让节点不断在激活态和状态1之间切换,假设lOs进入一次激活态,执行完任务后立即进入休眠。由于程序的执行速度很快,只在几十毫秒的时间内,节点是完全处于激活态的,其余时间均处于休眠状态,这样耗电量就能够大大降低。在理论上,工作时间在总时间中所占比例越小(即电池工作时间的占空比),系统能耗越低。值得注意的是,若休眠时间过长(即电池工作时间占空比过小),则会造成系统响应实时性变差。在实际应用中,需要综合考虑系统的实时响应性及能耗问题。经过多次程序调试,证明lOs的周期是完全合适的,并且还可以把这个周期变得更长一点,在本书的智能家居系统中,定为20~30s的周期是比较合适的。若定时唤醒的周期设为lOs,假设节点执行预设程序段所用时间为50ms,此时节点的工作时间占空比为0.05/10= 0.5%。那么,节点在这lOs内的平均每秒耗电量可以通过如下公式计算得到。
L1= (9.95×0.3+0.05×30)/10= 0.448mA
若设定30s的定时周期,同样假设节点执行预设程序段所用时间为50ms,此时节点工作时间占空比为0.05/30= 0.16%。那么,节点在这30s内平均每秒耗电量可以通过下式计算得到。
L2=(29.95×0.3+0.05×30)/30= 0.35mA
经过进一步的计算可以得到:拥有300mAh电量的两节5号干电池在lOs的定时周期下可以工作670h;而在30s的定时周期下可以连续工作长达850h以上。若电池容量增大则可连续工作更长时间。电池容量、节点工作占空比及节点连续I作时间的关系如图11-36所示。
在无线传感器网络中,节点能量 的控制9UMS9610BKLFT也显得尤为重要,特别是可供用户随身携带的中心节点。如果节点能量控制不好,就需要用户经常更换电池,这样势必降低整个系统的实用性。
这里以表11-3来更直观地表现出对CC2430节点能量进行控制的重要性。
注:以上实测数据均采用Eone的VC52型万用表测得(电流挡最小量程为O.lmA)
假设采用两节总电量为300mAh的普通5号干电池对节点进行供电,若节点一直处于激活态,并且不断进行无线收发,则在不考虑电池电压下降的情况下lOh后电池就会耗尽。在实际应用中,如果让节点不断在激活态和状态1之间切换,假设lOs进入一次激活态,执行完任务后立即进入休眠。由于程序的执行速度很快,只在几十毫秒的时间内,节点是完全处于激活态的,其余时间均处于休眠状态,这样耗电量就能够大大降低。在理论上,工作时间在总时间中所占比例越小(即电池工作时间的占空比),系统能耗越低。值得注意的是,若休眠时间过长(即电池工作时间占空比过小),则会造成系统响应实时性变差。在实际应用中,需要综合考虑系统的实时响应性及能耗问题。经过多次程序调试,证明lOs的周期是完全合适的,并且还可以把这个周期变得更长一点,在本书的智能家居系统中,定为20~30s的周期是比较合适的。若定时唤醒的周期设为lOs,假设节点执行预设程序段所用时间为50ms,此时节点的工作时间占空比为0.05/10= 0.5%。那么,节点在这lOs内的平均每秒耗电量可以通过如下公式计算得到。
L1= (9.95×0.3+0.05×30)/10= 0.448mA
若设定30s的定时周期,同样假设节点执行预设程序段所用时间为50ms,此时节点工作时间占空比为0.05/30= 0.16%。那么,节点在这30s内平均每秒耗电量可以通过下式计算得到。
L2=(29.95×0.3+0.05×30)/30= 0.35mA
经过进一步的计算可以得到:拥有300mAh电量的两节5号干电池在lOs的定时周期下可以工作670h;而在30s的定时周期下可以连续工作长达850h以上。若电池容量增大则可连续工作更长时间。电池容量、节点工作占空比及节点连续I作时间的关系如图11-36所示。
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