Energy Scavenging for Wireless Sensor Networks - 9781402076633

CMOS-lülituste suuruse ja energiatarbimise tohutu vähenemine on toonud kaasa ulatuslikud uurimistööd, mis põhinevad traadita side sõlmede üldlevinud võrkude visioonil. Juhtmeta seadmed on tavaliselt mõeldud töötama patareidega. Kuna aga võrkude arv suureneb ja seadmed vähenevad, ei ole tühjenenud akude asendamine otstarbekas. Veelgi enam, aku, mis on piisavalt suur, et seadme eluiga vastu pidada, domineeriks süsteemi üldises suuruses ja pole seega kuigi atraktiivne. Ilmselgelt on vaja uurida alternatiivseid meetodeid nende väikeste sidesõlmede toiteks. Seetõttu keskendub käesolev raamat potentsiaalsetele ümbritsevatele energiaallikatele, mida saab eemaldada või koguda ja seejärel kasutada väikese võimsusega elektroonika ja juhtmeta transiiverite käitamiseks. Lühidalt käsitletakse laia valikut potentsiaalseid toiteallikaid. Nende paljude potentsiaalsete allikate võrdluse põhjal valiti sageli esinevad vibratsioonid atraktiivseks ja vähe uuritud jõuallikaks. Välja on töötatud mudelid erinevat tüüpi võimsusmuunduritele, mis kasutavad nii elektrostaatilisi kui piesoelektrilisi muundusmehhanisme. Mudelid on valideeritud prototüüpide testimisega, mis töötavad vibratsiooniga, mis sarnaneb paljudes tööstus- ja ärihoonetes leiduvatele keskkondadele. Lõpuks demonstreeritakse piesoelektrilise generaatori, toiteahela ja kohandatud disainiga raadiotransiiveri integreerimist. Toiteallikad on muutumas kitsaskohaks traadita andurite võrkude laialdasele kasutuselevõtule. Selles töös vaadeldakse paljusid potentsiaalseid alternatiivseid ümbritseva energia allikaid, mida saab ära kasutada. Elektrimuundurite vibratsiooni uuritakse põhjalikult ning uuringute ja katsete põhjal on näidatud, et need on paljudes rakendustes atraktiivne toiteallikas.