如何解决物联网的电源问题

如何解决物联网的电源问题

如果您将电线接入物联网，那么物联网的实施就相对简单多了。问题是，许多物联网设备都有一个令人讨厌的趋势，那就是放置在无法直接接入电网的偏远地区。

想想物联网生态系统的多样性吧，从家用灯泡和门锁到电子公路标志、石油钻塔、飞机和导弹上的传感器，应有尽有。家用设备的电源管理非常简单，因为您可以给它们插上电源或者定期更换电池。但是，在偏远地区监测石油管道、农业设备、水源水位、野生动物或货船货物的传感器，情况就没那么简单了。

因此，技术解决方案分销商Avnet美洲物联网业务开发总监Michael Lamp表示，无论何时规划物联网部署，集成商都必须牢记电源管理。他指出，物联网实施者常常试图在每个环境中使用相同的解决方案。"当我们谈论电源和性能时，这并不总是有效的。"

Michael Lamp说，在大约一半的物联网实施中，可以利用可用的电源，如电气连接或车辆交流发电机。但在许多情况下，这些电源不容易获得。

同时，电池也有明显的局限性，特别是当它们像手机一样快速耗尽时。据估计，55%的物联网将是无线的，但是如果所有的无线实施都只使用蜂窝移动通信，那么它们将变得很昂贵，并且需要频繁的为电池充电。对于许多应用来说，由于电源需求，蜂窝移动网络既不经济，又不实用。

对于某些用途，答案是利用低功耗广域网（LPWAN），如Lorawan或Sigfox。例如，如果物联网传感器和跟踪器一天只需要发送一次或两次小消息，那么在更换电池之前，您可以将它们放在野外多年。这些设备大部分时间都处于睡眠状态，只有在需要传输数据时才会醒来。

Sigfox美国公司的通信主管Kristi Mason说："Sigfox LPWAN上的设备可以随意进入和退出睡眠模式，并且在睡眠——唤醒转换期间不会消耗任何与网络通信相关的能量。根据每天发送的信息数量，电池寿命可以预测，并且可以持续10年以上。"

电池替代品

设备制造商也在试验绿色能源替代品。Michael Lamp说，当电池电量变低时，一些设备可以转换到第二种能源，如太阳能。但是在这一点上，他补充道，完全消除电池是不可行的。

据硬件制造商PNI Sensor的首席硬件工程师Joe Miller称，制造商也在探索能源收集技术。他说："能源收集的例子包括光（日光或室内光线）、电磁波和机械运动，如移动的肢体、行走的冲击和步幅，甚至自行车车轮"。

不过，Joe Miller说："这种选择只适用于专用应用和有效负载或带宽较小的应用，而且这些应用的先决条件是，主电源随时可用或设备处于活动状态"。

寻求帮助

在评估物联网实施的电源选项时，集成商需要考虑诸如功耗、电池寿命、设备尺寸、无线电传输范围和成本等因素。Avnet公司的Michael Lamp鼓励集成商从他们公司获得规划帮助;而Joe Miller说组件制造商也可以提供帮助，他并指出："电池制造商可以在用户定义的负载和温度下提供损耗和容量预测功能"。

随着物联网覆盖范围的不断扩大，电源管理仍将是一项挑战。没有现成的单一解决方案，但是通过思考、规划和咨询，集成商可以努力将物联网电源斗争的影响降至最低。

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