计算揭示了传感器必须如何轮流从数据中心有效地收集电力。
描述在无线传感器和中央集线器之间传输数据和电力的最有效方法的算法,可能有助于开发大型智能设备网络。
互联无线设备越来越普遍。例如,智能家电可以传输或接收数据,用户可以远程控制供暖或照明,而远程传感器网络可以帮助收集水质或空气污染等环境数据。这个蓬勃发展的“物联网”可能会在城市、家庭、办公室和工厂部署数十亿个传感器。
但许多传感器依赖电池供电,这限制了它们的使用。新加坡科学技术研究所信息通讯研究所的Chin Keong Ho解释说:“在使用几年后更换电池是有问题的。”“传感器可能分散在整个城市,在某些地方,更换电池可能是不切实际或危险的。”
一种替代方案是建立一个无线供电的通信网络(WPCN),其中包含可以从中央集线器传输的无线电波中收集能量的传感器。
超级电容器提供了一种很有前途的存储这种能量的方法,因为它们比可充电电池更小,充电更快。它们也可以通过多年充放电循环而不损失性能。然而,超级电容器不能长时间存储能量,因为它们往往会自我放电。这意味着,如果传感器每隔几周就与集线器进行一次通信,它可能无法保留电力来传输数据。
Ho和他的同事们现在已经开发了一种策略来解决这个问题。他们计算出了在装有超级电容器的传感器网络周围安排传输的最佳方法,这样每个传感器都能确保有足够的能量将数据发送回集线器[1]。
首先,他们的目标是在给定的时间内最大限度地增加可传输的数据总量和功率,并开发了一种描述最优解决方案的算法。Ho说:“我们开发的最优算法比传统方法表现得更好。”
研究人员还开发了第二种算法,以减少与网络中的每个传感器进行一次通信所需的总充电和传输时间。该算法还考虑了不同传感器之间通信链路的质量差异。
在未来,这些算法应该有助于设计更高效的wpcn,该团队目前正在实验室的无线电源原型上测试它们。
与A*STAR有关的研究人员对这项研究做出了贡献,他们来自A*STAR信息通信研究所。有关该团队研究的更多信息,请访问能源感知通信实验室网页。
了下:家电工程+家庭自动化,电容器,M2M(机器对机器)




