无线建筑自动化系统中的高效能电源管理
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锂亚硫酸氯电池、脉冲频率调变转换器、新式奈米耗能长周期定时器均可在休眠周期内,维持极低用电量,让无线建筑自动化系统超越有线系统。 今日许多现代建筑自动化系统皆仰赖无线连接,不仅可简化安装程序,亦适合快速调整与扩张,不过省去线路的同时,设计师需要以电池供电,却又因为得定期更换电池,影响整体系统成本。这些系统的难处在于打造高效能电源管理方案,除了延长电池寿命,在攸关生命安全的应用中,更得确保运作稳定。 概述 根据2013年「市场与市场」预估及其他数据源,由于人们追求让工作与生活空间变得更安全、更舒适、更有效率,全球建筑自动化市场将在2018年增至近500亿美元。 这块市场扩张部分原因在于无线传感器问世,故可轻松安装、扩大与调整,安装成本一大部分在于人工架设线路与铜价上扬,无线自动化基础架构可大幅压低成本,却也为系统拥有者增加一项长期成本,因为没有线路后,系统必须仰赖电池运作。 电池替换成本不一,且依据传感器所在位置(如6公尺高的天花板或难以触及地点),可能需要大量劳力。在理想世界中,电池在传感器使用年限内永远不必更换,但受限于电池化学反应老化或老旧传感器耗电,这种想法不切实际,故多数无线建筑自动化系统里,电池寿命5年为基本要求,10年至15年则较具优势。 减少能源损耗 设计师可透过多项领域,延长电池替换期限,首先了解需要传感器运作的射频环境,通常是与其他传感器共组成网络,在网状结构中,部分传感器为终端或中继器。 由于射频传输是传感器最大耗能来源,此种配置可提高能源效能,藉由降低传输耗能与透过路由器重复讯息,可形成极低功率网络,此种拓朴通常用于以IEEE802.15.4为基础的无线网络,例如ZigBee或6LoWPAN。 在ZigBee等网状结构中,如何同步是一项问题,路由器节点必须随时待命,若节点发出讯息,或是讯息送至节点,将会(先储存)再转发至其他可用节点。 |








