Pour les thermo - hygromètres numériques sans fil alimentés par batterie et soumis à une surveillance à distance, la consommation d'énergie est essentielle pour déterminer leur durée de vie. Au cœur de la stratégie d'optimisation réside l'équilibre entre la précision des données et la consommation d'énergie, grâce à un mécanisme intelligent d'échantillonnage intermittent et de synergie de transmission sans fil.
I. stratégie d'échantillonnage intermittent: réveil à la demande, dormance statique
L'objectif de l'échantillonnage intermittent est de maximiser l'hibernation du capteur de base avec le microcontrôleur à faible consommation d'énergie, à condition que les exigences de surveillance soient satisfaites.
Fréquence d'échantillonnage adaptative: C'est une stratégie efficace. Le système n'est pas échantillonné à intervalles fixes, mais est ajusté dynamiquement en fonction de la stabilité de l'environnement.
Stratégie de stabilisation: lorsque les changements de température et d'humidité sont lents (par exemple, stockés dans un entrepôt), prolongez automatiquement l'intervalle d'échantillonnage (par exemple, Ajustez de 1 minute / heure à 10 minutes / heure), réduisant considérablement la consommation d'énergie.
Stratégie de période de fluctuation: lorsqu'un taux de changement de paramètre supérieur à un seuil est détecté (par exemple, un changement de température et d'humidité dû à l'ouverture de la porte), passez immédiatement en mode d'échantillonnage haute fréquence pour capturer les processus dynamiques critiques. Cela garantit la validité des données tout en évitant un échantillonnage invalide.
Event trigger Sampling: lie l'échantillonnage à un événement externe. Par exemple, dans la gestion de l'entrepôt, il peut être couplé à un commutateur magnétique de porte pour initier un échantillonnage intensif uniquement lorsque les marchandises sortent de l'entrepôt et, en règle générale, maintenir une surveillance du « rythme cardiaque» à très basse fréquence.
II. Stratégie d'optimisation de transmission sans fil: rationaliser les données et réduire le temps d'activité du lien
Les communications sans fil sont des « gros consommateurs d'électricité» dans un système dont l'optimisation est essentielle.
Rationalisation des données et mise en cache locale:
Transmission de la quantité variable: la transmission n'est déclenchée que lorsque la différence entre la lecture actuelle et la dernière valeur transmise dépasse la zone morte prédéfinie (par exemple, changement de température ± 0,5 °C, changement d'humidité ± 2% HR), évitant ainsi l'envoi de données redondantes.
Packaging de données: met en cache localement les données échantillonnées plusieurs fois, les empaquetant en un seul paquet et les envoyant en une seule fois. Cela réduit considérablement le nombre de démarrages / poignées de main du module sans fil, qui consomme beaucoup moins d'énergie pour un seul travail de longue durée que pour un travail de courte durée multiple.
Application des protocoles Wan basse consommation: les protocoles optimisés pour l'IOT sont la solution fondamentale. Tels que lorawan ou Nb - IOT, ils sont conçus pour les communications longue distance à faible débit de données, ont une sensibilité de réception et peuvent supporter de très longues périodes d'hibernation, réduisant ainsi la consommation d'énergie au niveau du Protocole de communication.
Optimisation collaborative:
En fin de compte, les stratégies d'échantillonnage et de transmission doivent fonctionner ensemble. Le microcontrôleur est en sommeil profond la plupart du temps, réveillé uniquement par une minuterie ou une interruption externe. Après le réveil, effectuez une comparaison rapide de l'échantillonnage du capteur avec les données et revenez immédiatement en dormance si vous jugez qu'aucune transmission n'est nécessaire; Si le transfert est requis, l'envoi des données est effectué avec une grande efficacité et le module sans fil est rapidement éteint. Grâce à cette stratégie de « travail à la demande, hibernation», le thermohygromètre numérique peut fonctionner de manière stable pendant plusieurs années avec une seule alimentation par batterie.