Energy Scavenging for Wireless Sensor Networks - 9781402076633

Didelis CMOS grandinių dydžio ir energijos suvartojimo sumažėjimas paskatino daug mokslinių tyrimų, pagrįstų visur esančių belaidžio ryšio mazgų tinklų vizija. Belaidžiai įrenginiai paprastai yra skirti veikti su baterijomis. Tačiau didėjant tinklų skaičiui ir mažėjant prietaisų dydžiui, išeikvojusių baterijų keitimas nėra praktiškas. Be to, baterija, kuri yra pakankamai didelė, kad tarnautų visą įrenginio eksploatavimo laiką, dominuotų visame sistemos dydžiu, todėl ji nėra labai patraukli. Akivaizdu, kad reikia ištirti alternatyvius šių mažų komunikacijos mazgų maitinimo būdus. Todėl šioje knygoje pagrindinis dėmesys skiriamas galimiems aplinkos energijos šaltiniams, kuriuos galima nuimti arba surinkti ir vėliau naudoti mažos galios elektronikai ir belaidžiams siųstuvams-imtuvams valdyti. Trumpai išnagrinėtas platus galimų energijos šaltinių spektras. Remiantis šių daugelio galimų šaltinių palyginimu, dažniausiai pasitaikančios vibracijos buvo pasirinktos kaip patrauklus ir mažai ištirtas energijos šaltinis. Sukurti įvairių tipų galios keitiklių modeliai, naudojantys tiek elektrostatinius, tiek pjezoelektrinius konversijos mechanizmus. Modeliai buvo patvirtinti išbandant prototipus, varomus vibracijomis, panašiomis į tas, kurios yra daugelyje pramoninių ir komercinių pastatų. Galiausiai demonstruojamas pjezoelektrinio generatoriaus, maitinimo grandinės ir individualaus dizaino radijo siųstuvo-imtuvo integravimas. Maitinimo šaltiniai tampa kliūtimi plačiai diegiant belaidžius jutiklių tinklus. Šiame darbe apžvelgiama daug galimų alternatyvių aplinkos energijos šaltinių, kuriuos galima išnaudoti. Vibracijos į elektros energiją keitikliai yra labai išsamiai išnagrinėti ir, remiantis tyrimais bei eksperimentais, yra patrauklus energijos šaltinis daugelyje programų.