Расчет энергопотребления и времени работы, Выводы - Моделирование беспроводных сенсорных сетей
Энергопотребление - один из ключевых вопросов для сенсорных сетей, так как устройства питаются в основном от батареек.
Информация о потреблении энергии в различных режимах взята из технического описания микроконтроллеров компании Jennic, производящей готовые модули по стандарту 802.15.4.
Таблица 3: Энергопотребление микроконтроллера фирмы Jennic
Режим |
Потребление тока, мА |
Активный |
12 |
Режим сна |
0,003 |
Передача |
125 |
Прием |
45 |
Таблица 3 показывает, что сенсор в базовом (активном) режиме потребляет примерно в несколько тысяч раз больше энергии, чем в режиме сна. Отправка сообщений увеличивает энергопотребление по сравнению с базовым режимом. Вполне естественно, что соотношение между показателями может отличаться для разных производителей. Но в любом случае очевидно то, что спящий режим требует наименьшего количества энергии.
Время активности устройства за один раз составлять 16мс. 3мс тратится на передачу собранных данных и столько же тратится на их прием. Время подготовки к передаче данных составляет примерно 2мс. Таким образом, один цикл составляет 24мс.
Теперь необходимо рассчитать сколько раз в секунду будет устройство работать в активном режиме, в режиме приема и в режиме передачи:
1000/24=41 раз. Оставшееся время 16мс устройство будет собирать данные для передачи.
В стандарте 802.15.4 указана максимальная скорость передачи данных 250 Кбит/с. Реальная скорость, которая была рассчитана выше, несколько меньше, поскольку кадры имеют определенный формат, включающий в себя адреса приемника и передатчика и некоторые другие поля. Произведем расчет для обеих скоростей.
Микроконтроллер может погружаться в режим сна при котором ток потребления является минимальным. Данный режим применяется в сенсорах для более длительного срока службы батареи, а, следовательно, и большим временем работы устройства, однако, в нашем случае, устройство не может переходить в режим сна при работе на прием, передачу и при формировании данных. Поэтому расчеты будут производиться исходя из этих трех режимов.
Рассчитаем среднее потребление тока за время t = 1с. Оно будет равно:
МА.
Предположим, для питания сенсорной платы используются две батарейки АА. Емкость каждой батарейки приблизительно равна 2122 мАч. Тогда устройство будет работать в течение:
Час или 5 дней и 21 час.
Для рассчитанной скорости получаем:
МА
Часа или 4 дня и 7 часов.
Нетрудно заметить, что основная энергия расходуется при передаче данных. Если сделать возможность ухода устройства в спящий режим, то, соответственно, полученное время работы tр будет значительно большим.
Если сравнить время работы данного устройства со временем работы аналогов, то нетрудно заметить, что оно значительно превышает его, и поэтому система, построенная из таких устройств, может стать конкурентоспособной на рынке радиосвязи.
Выводы
Были рассмотрены различные стандарты маломощных беспроводных сетей. Наиболее перспективным является стандарт IEEE 802.15.4-2006. Исходя из спецификаций данного стандарта была определена эффективная скорость передачи данных, потребление тока и время работы устройств при заявленной и рассчитанной скоростях передачи данных.
Похожие статьи
-
Стандарт Bluetooth (802.15.1) на сегодняшний день хорошо развит и применяется для связи мобильных телефонов, КПК, периферии. Однако он не рассчитан на...
-
Эффективная скорость передачи данных - Моделирование беспроводных сенсорных сетей
В стандарте 802.15.4 для частот в диапазоне 2,4 ГГц определена максимальная скорость передачи 250 Кбит/с. На практике она оказывается меньше из-за...
-
Выбор стандарта - Моделирование беспроводных сенсорных сетей
Различных стандартов беспроводных сетей существует великое множество, однако их всех можно подразделить на три группы: WPAN (Wireless Personal Area...
-
Введение, Постановка задачи - Моделирование беспроводных сенсорных сетей
Данная квалификационная работа посвящена моделированию беспроводных сенсорных сетей (БСС) на базе современных маломощных модулей. Рассматриваются...
-
Описание стандарта IEEE 802.15.4 - Моделирование беспроводных сенсорных сетей
Стандарт 802.15.4 предназначен для организации двух нижних уровней эталонной модели OSI в беспроводной сенсорной сети - физический (PHY) и канальный...
-
1 Беспроводная сенсорная сеть В настоящее время бурно развивается технология беспроводных сенсорных сетей. Беспроводные сенсорные сети - это...
-
Основные правила техники безопасности при работе с волоконно-оптическими устройствами При работе с оптическим кабелем и другим волоконно-оптическим...
-
Данная компания является ведущем производителем оборудования и выпуска квалифицированных специалистов в мире. Это одна из самых оцененных компаний в...
-
Моделирование работы сети - Сеть абонентского доступа
Цель моделирования - проектирование и оптимизация надежности абонентского доступа. В качестве инструмента моделирования был выбран пакет NetCracker...
-
1. Изучение планировки зданий; 2. Составление логической схемы административного корпуса; 3. Составление логической схемы жилых зданий; 4. Объединение...
-
Таймер включение программа высоковольтный Если тактовая частота генератора равна 20 МГц, то время выполнения одного такта равно 0,05 мкс. Время...
-
Расчет бюджета мощности - Сеть абонентского доступа
Цель расчета - определить параметры, влияющие на бюджет мощности. Определить затухание максимально отдаленного дома в волокне G.652 ITU-T. К параметрам...
-
Требования по технике безопасности при работе с вычислительной техникой Требования безопасности, направленные на предотвращение неблагоприятного влияния...
-
Актуальность Сегодня всемирная популярность социальных информационных сетей продолжает набирать обороты, все большее пользователей не может отказать себе...
-
Основными интересными на практике возможностями нейронных сетей являются такие: Существование быстрых алгоритмов обучения: нейронная сеть даже при сотнях...
-
Цель Работы - изучить основные способы работы с пользовательским типом данных "класс", его объектами, методами и способы доступа к ним. - Теоретические...
-
Принцип работы коммутатора, Маршрутизатор - Архитектура локальных компьютерных сетей
Коммутатор хранит в памяти таблицу коммутации (хранящуюся в ассоциативной памяти), в которой указывается соответствие MAC-адреса узла порту коммутатора....
-
Пусть в сборку входит n монтажников, Тогда - множество монтажников, участвующих в одном этапе - рабочие, участвующие в выполнении одной операций -...
-
Сетевые технологии в работе секретаря - Компьютерные технологии в деятельности секретаря
Практически повсеместное подключение имеющихся в офисе компьютеров к сети Интернет делает возможным использование сетевых технологий для реализации...
-
1 Характеристика технологий xDSL - Разработка корпоративной сети на основе технологий xDSL
HDSL (High-bit-rate DSL) , или технология высокоскоростной цифровой абонентской линии, - это первенец семейства xDSL, разработанный в конце 80-х гг....
-
Уже пакетный режим в своем развитом варианте требует разделения процессорного времени между выполнением нескольких программ. Необходимость в разделении...
-
Основные понятия и объекты - Терминалы и псевдотерминалы в Linux. Средства работы с терминалами
В стандарте POSIX-2001 Терминал или терминальное устройство определяется как символьный специальный файл, удовлетворяющий спецификациям общего...
-
Назначение и структура комплекса технических средств АСУ АТП Для информатизации бизнеса необходим широкий спектр программно-аппаратных средств, в том...
-
Технологии проводных локальных сетей - Разработка локальной сети для ОАО "Корпорация Монстров"
Технология Fast Ethernet Fast Ethernet - пакетная технология передачи данных преимущественно локальных компьютерных сетей. Метод Управления Доступом:...
-
Концентратор - Архитектура локальных компьютерных сетей
Сетевой концентратор или хаб (от англ. hub -- центр) -- устройство для объединения компьютеров в сеть Ethernet c применением кабельной инфраструктуры...
-
Технические средства локальных сетей включают в себя следующие функциональные группы оборудования: * средства линий передачи данных (кабель, витая пара,...
-
Физическая среда передачи в локальных сетях - Методы доступа к передающей среде в ЛВС
Весьма важный момент - учет факторов, влияющих на выбор физической среды передачи (в ЛВС - кабельной системы). Среди них можно перечислить следующие:...
-
Для реализации ИИС контроля расхода энергоресурсов проведем анализ характеристик существующих беспроводных технологий передачи данных. Наиболее...
-
Для реализации устройства управления потребуются: генератор слов, логические элементы (И, ИЛИ, НЕ), счетчики и логический анализатор. Ниже приведены...
-
Выводы - Опыт выявления плагиата при работе с графической информацией
Данная статья была написана в процессе подготовки по курсу "Теория систем и системный анализ". Мы проводили свое исследование, опираясь на статьи,...
-
Система мониторинга социальных сетей предоставляет исследователю возможность собрать интересующие его упоминания в социальных сетях по какой-либо...
-
В данной части будет рассмотрена работа пользователей с симулируемой моделью через веб-интерфейс. Для публикации модели необходимо экспортировать ее на...
-
К расчету оценки необходимо подходить с большой ответственностью, поскольку это основной элемент системы. Но изначально необходимо определить, за что и...
-
Плановый срок начала работ по модернизации локальной вычислительной сети административного здания (корпус II) НГУ им. Н. И. Лобачевского - 7 февраля 2013...
-
Тестирование ЛВС осуществляется на стадии завершения работ по монтажу ЛВС и представляет собой осмотр сети на предмет ее соответсвия принятым стандартам....
-
Емкость, бит -16К x 1 Время цикла записи считывания - 370нс Напряжение питания - 5В,12В,-12В Потребляемая мощность: в режиме хранения - 40 мВт В режиме...
-
При работе порта в полудуплексном режиме коммутатор не может изменять протокол и пользоваться для управления потоком новыми командами, такими как...
-
Принципы работы мостов - Построение локальных сетей по стандартам физического и канального уровней
Алгоритм работы прозрачного моста Прозрачные мосты незаметны для сетевых адаптеров конечных узлов, так как они самостоятельно строят специальную адресную...
-
Правила остановки работы сети - Функциональные модели универсального нейрокомпьютера
При использовании сетей прямого распространения (сетей без циклов) вопроса об остановке сети не возникает. Действительно, сигналы поступают на элементы...
-
Схема реализации функции А Функция А : Функция сброса: Для реализации функции сигнала А нам потребуется: - 2 элемента И, один с двумя входами, один с...
Расчет энергопотребления и времени работы, Выводы - Моделирование беспроводных сенсорных сетей