Apa sajakah sumber daya alternatif untuk sensor nirkabel?

13

Saya ingin menghidupkan beberapa sensor kecil berkemampuan Wi-Fi, di lingkungan rumah atau kantor domestik. Karena itu saya tertarik untuk membuat mereka tetap bertenaga selama mungkin di antara biaya.

Jelas baterai Li-xx yang mahal akan menjadi solusi yang sederhana, tetapi saya juga telah mencari alternatif yang lebih 'terinspirasi', seperti termogenerator Micropelt .

Apa alternatif lain yang ada yang akan memberikan jumlah daya yang layak , dalam ukuran kecil?

Ide jaringan nirkabel alternatif diperbolehkan, tetapi saya ingin menggunakan WiFi - sebagian besar rumah memiliki jaringan WiFi dan komputer yang diaktifkan - Saya ingin menjaga peralatan tambahan yang diperlukan agar tetap minimum.

[Ada pertanyaan terkait , tentang penyimpanan energi . Pertanyaan saya adalah tentang generasi dan kebutuhan saya cukup spesifik (ukuran, daya tinggi dll.)

Jon Hadley
sumber
5
Berapa banyak kekuatan yang Anda cari? Itu benar-benar akan menjadi faktor utama dalam memilih sumber. Pertimbangkan bahwa beberapa sistem, seperti TI CC430 (catatan: SOC nirkabel, tetapi tidak Wi-Fi), dapat beroperasi pada 1uA atau kurang. Dengan arus seperti itu, sel koin akan memberinya daya selama bertahun-tahun.
Kevin Vermeer
+1 untuk menggunakan WiFi. Kebanyakan orang mencoba dan membangun jaringan yang eksotis tanpa memikirkan apa yang sebenarnya diinginkan oleh Pengguna Akhir.
Gustavo Litovsky

Jawaban:

8

Anda harus menentukan jenis lingkungan apa yang Anda bicarakan. Sebagian besar metode yang saya dengar juga menggunakan baterai untuk menyimpan energi, tetapi Anda juga bisa menggunakan array super kapasitor. Namun, itu semakin mahal juga.

Gagasan yang saya lihat berhasil digunakan sampai taraf tertentu:

Solar adalah yang pertama, tetapi membutuhkan cahaya. Cahaya apa pun tentu saja akan berfungsi, bahkan fluoresen. Apakah sirkuit Anda tetap bertenaga untuk waktu yang signifikan? Tergantung pada tempatnya.

Generasi getaran / piezoelektrik telah berhasil digunakan untuk menyalakan sensor di bawah tangga yang sibuk. Kuncinya adalah tangga yang sibuk - bayangkan kereta bawah tanah New York atau tangga utama di universitas di antara kelas-kelas.

Pengambilan EM - Jika ada banyak ambient EM maka Anda dapat mengeluarkan antena, memperbaiki hasilnya dan mengaturnya - booming, daya. Namun, biasanya ilegal melakukan ini dengan sumber yang signifikan. Misalnya, Anda dapat menyalakan bola lampu jika Anda menggunakan seperempat mil dari antena radio besar, tetapi memanen daya itu ilegal di sebagian besar negara. Itu AKAN diperhatikan juga.

Seperti yang dikatakan Endolith, Anda mungkin menginginkan modul yang tidak terlalu haus daya. Pertimbangkan Zigbee alih-alih WiFi - dirancang untuk digunakan pada perangkat berdaya rendah yang mentransmisikan untuk semburan singkat lalu berhenti.

[EDIT] Ok, kantor / rumah / domestik adalah aplikasi. Jika Anda mengendalikannya secara signifikan, mungkin Anda bisa mengubahnya. Katakan dengan menambahkan pengisi daya induktif? Saya tidak berpikir ada banyak sumber daya di kantor standar selain matahari.

AngryEE
sumber
1
Bola 60 W benar-benar diperhatikan? Sirkuit apa yang Anda gunakan untuk memanen energi dari menara radio?
endolith
1
Bukan kekuatan yang Anda dapatkan dari itu, tetapi kekuatan yang Anda blokir untuk orang lain yang diperhatikan. Ini bukan cara paling efisien untuk menerima daya, jadi ada kehilangan daya yang nyata dalam arah yang sangat spesifik. Semakin dekat Anda dengan menara, semakin besar area daya yang lebih rendah, semakin mudah menemukan Anda. Saya menemukan artikel tentang itu beberapa saat yang lalu, saya akan melihat apakah saya dapat menemukannya lagi.
AngryEE
Menambahkan klarifikasi jaringan dan lingkungan ke OP saya.
Jon Hadley
3
Bagaimana dengan daya panen dari AC 60Hz di dinding? Saya tidak berpikir Anda akan cukup memperhatikan di sana ... interactivearchitecture.org/richard-box.html
Kevin Vermeer
1
Bagaimana Anda bisa mendapatkan daya dari saluran tegangan tinggi?
skyler
8

Rachel's Electronics telah memposting tentang solusi Arduino bertenaga surya untuk sensor jarak jauh belakangan ini.

teks alternatif

Tidak yakin apakah itu menyediakan daya yang cukup untuk Wi-Fi. Saya akan melihat nirkabel yang kurang haus daya jika saya jadi Anda. Apakah Anda benar-benar mengirim 10 Mbit / dtk? Atau apakah Anda hanya perlu beberapa kbit per jam?

endolit
sumber
Menambahkan klarifikasi jaringan dan lingkungan ke OP saya.
Jon Hadley
1
Juga, hanya pilih-pilih karena situs ini masih muda, tetapi apakah gambarnya benar-benar diperlukan? Itu tidak menambahkan sesuatu yang berguna ... Tautan yang berguna :)
Jon Hadley
4
@ Jon: Ya. Saya belajar dan melihat berbagai hal sangat berharga.
Stefano Borini
3
Ini menunjukkan ukuran sel surya dan PCB (yang merupakan bagian dari pertanyaan), jumlah komponen, dll.
endolith
Apakah ada dongle USB yang cukup murah untuk memegang XBee? XBee itu sendiri seperti $ 20 jika saya ingat dengan benar, dan PCB dan mikrokontroler USB harus $ 5 ish? Saya ingat mengalami kesulitan mencari tahu cara mendapatkan wifi di bawah $ 50 (selain bagian yang digunakan atau diperbaharui). XBee mungkin lebih murah, biaya lebih rendah, dan mudah bagi pengguna akhir (begitu USB-xbee disertakan)? Saya punya proyek dengan kebutuhan wifi, tapi saya sudah puas menggunakan XBees untuk mengirim ke master node dengan internet nyata (mungkin kabel). Saya seorang hobiis pemula, jadi saya mungkin kehilangan sesuatu yang penting. :)
Jack Schmidt
5

Seberapa sering / berapa banyak data yang perlu Anda kirim? Jika cukup terputus-putus (sekitar satu menit atau lebih), beberapa baterai AA dapat bertahan lama untuk Anda.

Untuk aplikasi sensor, hal terpenting untuk dioptimalkan adalah konsumsi daya mode tidur . Anda dapat bangun dan mengirim data menggunakan beberapa ratus mA (tampaknya tipikal untuk modul 802.11 *) selama beberapa detik, tetapi jika Anda kemudian dapat tidur selama beberapa menit menggunakan kurang dari 1 mA, alkali ol 'biasa akan bekerja dengan baik. NiMH mungkin menjadi alternatif, tetapi dalam desain sensor nirkabel yang dioptimalkan, laju pengeluaran internal mereka akan membatasi masa pakai lebih dari kapasitas.

Jika Anda menggunakan beberapa hal pemanen energi yang kompleks, Anda harus menghabiskan banyak pada superkaps, seperti menggunakan sel surya, persimpangan peltier, atau RF pemanen akan memberi Anda kekuatan yang cukup dekat . Baterai dapat dengan senang hati memberikan masing-masing satu watt tanpa biaya tambahan.

Metode yang jauh lebih dicoba dan benar untuk semua sensor RF adalah menggunakan, seperti yang disebutkan sebelumnya, ZigBee (well, 802.15.4 - sangat sedikit orang yang menggunakan ZigBee sejati). Mereka akan berjalan selama bertahun-tahun dengan baterai yang sangat sederhana, dan Anda dapat dengan mudah menjembatani mereka ke jaringan 802.11 dengan beberapa Digi ConnectPort X2 . Modul 802.15.4 dapat membangunkan dan mengirim data dalam milidetik menggunakan daya beberapa kali lebih sedikit dengan jangkauan yang jauh lebih besar.

Nick T
sumber
Beberapa hal bermanfaat di sana terima kasih, belum pernah mendengar tentang bridging.
Jon Hadley
0

Ada WISP http://wisp.wikispaces.com/ Mereka menggunakan dipol besar dan penyearah bertingkat untuk menghasilkan tegangan.

Lior Bilia
sumber