Quelles sont les sources d'alimentation alternatives pour les capteurs sans fil?


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Je cherche à alimenter plusieurs petits capteurs compatibles Wi-Fi, dans un environnement domestique ou professionnel. En tant que tel, je suis intéressé à les garder alimentés aussi longtemps que possible entre les charges.

Évidemment, une batterie Li-xx coûteuse serait une solution simple, mais j'ai également cherché des alternatives plus `` inspirées '', telles que les thermogénérateurs Micropelt .

Quelles sont les autres alternatives qui fourniraient une quantité d'énergie décente , dans une petite taille?

Les idées alternatives de réseautage sans fil sont les bienvenues, mais je suis impatient d'utiliser le WiFi - la plupart des foyers ont un réseau WiFi et un ordinateur activé - J'aimerais garder l'équipement supplémentaire nécessaire au minimum absolu.

[Il y a une question connexe concernant le stockage d' énergie . Ma question concerne la génération et mes besoins sont assez spécifiques (taille, puissance élevée etc.)


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Quelle puissance recherchez-vous? Cela va vraiment être un facteur majeur dans le choix d'une source. Considérez que certains systèmes, comme la TI CC430 (remarque: SOC sans fil, mais pas Wi-Fi), peuvent fonctionner sur 1uA ou moins. Avec des courants comme celui-ci, une pile bouton l'alimentera pendant des années.
Kevin Vermeer

+1 pour l'utilisation du WiFi. La plupart des gens essaient de construire un réseau exotique sans penser à ce que l'utilisateur final souhaite réellement utiliser.
Gustavo Litovsky

Réponses:


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Vous devez spécifier de quel type d'environnement vous parlez. La plupart des méthodes dont j'ai entendu parler utilisent également des batteries pour stocker l'énergie, mais vous pouvez également utiliser une gamme de supercondensateurs. Cependant, cela devient aussi cher.

Des idées que j'ai vues utilisées avec succès dans une certaine mesure:

Le solaire est le premier, mais il nécessite de la lumière. Toute lumière fera bien sûr l'affaire, même les fluorescents. Va-t-il garder votre circuit alimenté pendant une période de temps significative? Cela dépend de l'endroit où il est placé.

La génération de vibrations / piézoélectriques a été utilisée avec succès pour alimenter des capteurs placés sous des escaliers occupés. La clé est les escaliers occupés - imaginez le métro de New York ou les escaliers principaux d'une université entre les cours.

Capture EM - S'il y a beaucoup d'EM ambiant, vous pouvez éteindre une antenne, rectifier les résultats et la réguler - boom, puissance. Cependant, il est généralement illégal de le faire avec des sources importantes. Par exemple, vous pouvez alimenter une ampoule si vous êtes avec un quart de mile d'une grande antenne radio, mais la récolte de cette puissance est illégale dans la plupart des pays. Cela sera remarqué aussi.

Comme l'a dit Endolith, vous voudrez probablement un module moins gourmand en énergie. Considérez Zigbee au lieu du WiFi - il a été conçu pour être utilisé dans des appareils de faible puissance qui transmettent pendant de courtes rafales puis s'arrêtent.

[EDIT] Ok, bureau / domicile / domestique est l'application. Si vous le contrôlez de manière significative, vous pouvez peut-être le modifier. Dites en ajoutant des chargeurs inductifs? Je ne pense pas qu'il y ait autant de sources d'énergie dans un bureau standard que le solaire.


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Une ampoule de 60 W serait vraiment remarquée? Quel circuit utilisez-vous pour récupérer l'énergie de la tour radio?
endolith

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Ce n'est pas le pouvoir que vous en tirez, mais le pouvoir que vous bloquez qui va à tout le monde qui se fait remarquer. Ce n'est pas le moyen le plus efficace de recevoir de l'énergie, il y a donc une perte de puissance notable dans une direction très spécifique. Plus vous êtes proche de la tour, plus la zone de faible puissance est grande, plus il est facile de vous trouver. J'ai trouvé un article à ce sujet il y a un moment, je vais voir si je peux le retrouver.
AngryEE

Ajout de la mise en réseau et de la clarification de l'environnement à mon OP.
Jon Hadley

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Qu'en est-il de la puissance de récolte du 60Hz AC dans les murs? Je ne pense pas que vous en prendriez assez pour être remarqué là-bas ... interactivearchitecture.org/richard-box.html
Kevin Vermeer

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Comment pouvez-vous obtenir l'énergie des lignes à haute tension?
skyler

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Rachel's Electronics a publié récemment une solution Arduino à énergie solaire pour les capteurs à distance.

texte alternatif

Je ne sais pas si cela fournit suffisamment de puissance pour le Wi-Fi. Je regarderais un réseau sans fil moins gourmand en énergie si j'étais vous. Envoyez-vous vraiment 10 Mbit / s? Ou avez-vous juste besoin de quelques kbit / h?


Ajout de la mise en réseau et de la clarification de l'environnement à mon OP.
Jon Hadley

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Aussi, être pointilleux seulement parce que ce site est jeune, mais la photo est-elle vraiment nécessaire? Cela n'ajoute rien d'utile ... Lien utile cependant :)
Jon Hadley

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@ Jon: Oui. J'apprends et je vois des choses est inestimable.
Stefano Borini

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Il montre la taille de la cellule solaire et du PCB (qui faisait partie de la question), le nombre de composants, etc.
endolithe

Existe-t-il un dongle USB assez bon marché pour contenir un XBee? Le XBee lui-même était comme 20 $ si je me souviens bien, et le microcontrôleur PCB et USB devrait être de 5 $? Je me souviens avoir eu du mal à trouver comment obtenir le wifi pour moins de 50 $ (autres que les pièces d'occasion ou rénovées). XBee pourrait être moins cher, moins cher et tout aussi facile pour l'utilisateur final (une fois l'USB-xbee inclus)? J'ai un projet avec des besoins en wifi, mais je me suis contenté d'utiliser XBees pour transmettre à un nœud maître avec un vrai internet (probablement filaire). Je suis un amateur débutant, il me manque donc peut-être quelque chose d'important. :)
Jack Schmidt

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À quelle fréquence / combien de données devez-vous envoyer? Si elle est assez intermittente (de l'ordre d'une minute environ), certaines piles AA peuvent durer très longtemps.

Pour les applications de capteurs, la chose la plus importante à optimiser est la consommation d'énergie en mode veille . Vous pouvez vous réveiller et envoyer des données en utilisant plusieurs centaines de mA (ce qui semble typique pour un module 802.11 *) pendant quelques secondes, mais si vous pouvez ensuite dormir pendant quelques minutes en utilisant moins de 1 mA, les alcalins ordinaires fonctionneront très bien. Le NiMH pourrait être une alternative, mais dans une conception de capteur sans fil optimisée, leur taux de décharge interne limitera leur durée de vie plus que leur capacité.

Si vous utilisez quelque chose de récupérateur d'énergie complexe, vous devrez dépenser beaucoup en supercaps, car l'utilisation d'une cellule solaire, d'une jonction Peltier ou d'une récolteuse RF ne vous donnera nulle part assez de puissance . Les batteries peuvent facilement fournir un watt sans frais supplémentaires.

Une méthode beaucoup plus éprouvée pour les capteurs RF utilise, comme mentionné précédemment, ZigBee (enfin, 802.15.4 - très peu de gens utilisent le vrai ZigBee). Ils fonctionneront pendant des années avec une batterie très modeste, et vous pouvez facilement les connecter à un réseau 802.11 avec certains Digi ConnectPort X2 . Les modules 802.15.4 peuvent se réveiller et envoyer des données en quelques millisecondes en utilisant plusieurs fois moins d'énergie avec une portée beaucoup plus grande.


Quelques trucs utiles là dedans merci, n'avaient pas entendu parler de pontage.
Jon Hadley

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