Page 52 - 腦機介面無回應?
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較了物聯網應用中主要無線技術 的功耗、資料速率、典型最大範圍 和相對成本。
源需求的影響,還需要考慮工作週 期。智慧表計等應用需要每天或每 隔幾天發送幾次小資料封包,其他 裝置(例如安全攝影機)則可能需要 更頻繁或連續地發送大量資料。 根據應用的不同,可以在資料傳 輸之前在系統內部進行本地過濾 來減少工作週期,例如可以在攝
影機上安裝運動感測器,讓其僅 在檢測到活動時才開始記錄,或使 用內嵌影像處理以丟棄一些無意 義的資料。當然,過濾資料所需要 的耗能必須小於透過降低工作週 期節省下來的耗能,這樣才划算。
瞭解到無線子系統所需的能 量和功率後,就可以對合適的環 境能源和微能量採集技術進行
覆蓋範圍、資料速率和功耗 都可以用資料表示,這可以進行直 接對比。如圖2所示,無線子系統 的功耗可低至150μW~400mW。
環境能源
為了充分瞭解對系統整體能
圖1:幾種常見物聯網無線通訊技術的比較。
(來源:BehrTech)
評估。適合為這些系統供電的主流 微型能量採集技術包括:太陽能 電池陣列、透過振動啟動的壓電 或靜電轉換器,以及能夠將溫度梯 度轉換為電動勢(EMF)的Peltier 裝置等,不過,利用貼片或線圈天 線收集到的射頻能源往往不適用 於大多數物聯網應用。圖3比較了 這些技術特有的能量密度,透過這 個資訊,可以評估使用元件的尺寸 和性能,以此來選擇技術並開始制 定規範。
圖2:資料速率、頻寬和功耗之間的比較。
www.eettaiwan.com | 2021年10月
(來源:Voler Systems)
利用這些技術的進步,微能
假 設 效 率 為 2 0 %,面 積 為 35~40cm2的太陽能電池可以產 生大約0.5瓦的電能。這類產品的 成本不到1美元,而通常壓電採集 器的成本至少要高出一個等級,且 產生的能量更少。眾所周知,太陽 能電池在室內使用時的效率較低, 然而,最近推出的一些室內太陽能 採集器聲稱可以為低功率無線裝 置提供足夠的能源。
融合使用
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