Ni nujno, da bi bila uporaba nekega načina pridobivanja energije za napajanje brezžičnih senzorskih vozlišč zapletena ali draga. S skrbnim preučevanjem in izbiro ustreznih komunikacijskih protokolov ter hitrosti prenosa podatkov, v kombinaciji z vsemi mogočimi funkcijami varčevanja z energijo, ki so na voljo v najnovejših RF napravah, lahko vse to koristno uporabimo za zmanjšanje porabe energije. Rezultat je brezžični vozliščni senzor, ki lahko deluje skoraj neomejeno dolgo in z malo ali celo brez posredovanja človeka.
Preproste tehnike pridobivanja energije, o katerih bomo razpravljali v tem članku, se lahko uporabijo za izvedbo brezžičnih senzorjev, ki ne zahtevajo nobenega vzdrževanja, s čimer lahko dosežemo stroškovno učinkovito povezovanje teh senzorjev v omrežja in sicer v različnih aplikacijah, kot so pametne hiše, avtomatizacije zgradb in M2M komunikacije. Medtem, ko se stroški za vzpostavitev brezžičnega omrežja lahko začnejo s ceno strojne opreme, obstajajo tudi drugi dejavniki, ki lahko dodatno zvišajo stroške. Sem lahko prištevamo dodatne stroške za strojno in programsko opremo, certifikate za skladnost s standardi, kot sta na primer ZigBee® in Bluetooth® in seveda tudi stroške za plačilo licenčnin.
Viri energije
Količina energije, ki jo lahko pridobimo z brezžičnim senzorjem, je navadno omejena s ceno in velikostjo. Bistvenega pomena je torej zagotoviti, da je količina energije, ki jo porabi tak senzor skupaj z radijskim oddajnikom manjša od količine energije, ki jo lahko z njim pridobimo.
Obstajajo številni viri, iz katerih lahko pridobivamo energijo, med katerimi najpogosteje izkoriščamo sončno energijo. Sončne celice res najdemo v najrazličnejših velikostih, od velikih plošč, ki jih sestavlja veliko število majhnih sončnih celic, pa vse do čisto majhnih celic, ki se uporabljajo za pogon izdelkov, kot so na primer kalkulatorji in igrače.
Med drugimi viri energije lahko omenimo izkoriščanje energije radijskih valov, ki jih sprejmemo z anteno in pretvorimo v električno energijo ter seveda elektromehansko energijo, ki jo pridobivamo s tem, da se magnet giblje v bližini navitja tuljave. Temperaturna razlika pa se lahko uporablja za termo-električno pridobivanje energije z izkoriščanjem dobro znanega Seebeckovega pojava.
Vprašanje združljivosti
Ko začnemo razmišljati o tem, katero brezžično tehnologijo uporabiti pri načrtovanju pridobivanja energije, nam na misel najprej pridejo običajni najpogosteje uporabljeni brezžični protokoli, kot sta recimo ZigBee ali Bluetooth, Vendar pa je v praksi tako, da vsi izdelki pač ne bodo prenesli uporabe brezžičnega protokola industrijskega standarda, bodisi zaradi cene ali zaradi kompleksnosti. Izbira bo temeljila na stopnji usklajenosti, ki ga vsak posamezen model zahteva. Brezžične slušalke za mobilni telefon bodo skoraj zagotovo morale ponuditi široko združljivost, nek preprost RF daljinski upravljalnik pa na primer morda niti ne potrebuje neke združljivosti, zato tudi stroški za podporo skladnosti z izdelki drugih proizvajalcev ne bi bili upravičeni.
Pridobivanje energije za napajanje brezžičnih senzorskih enot
2016_SE244_11
