কম বিদ্যুৎ ব্যবহারের যুগে ওয়্যারলেস কমিউনিকেশন মডিউলগুলির বিদ্যুৎ খরচ কীভাবে সঠিকভাবে পরিমাপ করবেন?: 6 টি পদক্ষেপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:00

কম বিদ্যুত ব্যবহার ইন্টারনেট অফ থিংসে একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ধারণা। বেশিরভাগ আইওটি নোড ব্যাটারি দ্বারা চালিত হতে হবে। শুধুমাত্র ওয়্যারলেস মডিউলের বিদ্যুৎ খরচ সঠিকভাবে পরিমাপ করে আমরা 5 বছরের ব্যাটারি লাইফের জন্য কতটা ব্যাটারি প্রয়োজন তা সঠিকভাবে অনুমান করতে পারি। এই নিবন্ধটি আপনার জন্য পরিমাপের বিস্তারিত পদ্ধতি ব্যাখ্যা করবে।

ইন্টারনেট অফ থিংসের অনেক অ্যাপ্লিকেশনে, টার্মিনাল ডিভাইসগুলি সাধারণত ব্যাটারি চালিত এবং সীমিত উপলব্ধ শক্তি থাকে। ব্যাটারির স্ব-স্রাবের কারণে, সবচেয়ে খারাপ ক্ষেত্রে বিদ্যুতের প্রকৃত ব্যবহার নামমাত্র শক্তির মাত্র 70%। উদাহরণস্বরূপ, সাধারণত ব্যবহৃত CR2032 বোতাম ব্যাটারি, একটি ব্যাটারির নামমাত্র ক্ষমতা 200mAh এবং প্রকৃতপক্ষে শুধুমাত্র 140mAh ব্যবহার করা যেতে পারে।

যেহেতু ব্যাটারির শক্তি এত সীমিত, তাই পণ্যের বিদ্যুৎ খরচ কমানো গুরুত্বপূর্ণ! আসুন বিদ্যুৎ খরচ পরিমাপের সাধারণভাবে ব্যবহৃত পদ্ধতিগুলি দেখুন। শুধুমাত্র যখন বিদ্যুৎ খরচ পরিমাপের এই পদ্ধতিগুলি পরিষ্কার হয় তখনই পণ্যের শক্তি খরচ অপ্টিমাইজ করা যায়।

ধাপ 1: প্রথম, শক্তি খরচ পরিমাপ

বেতার মডিউলের বিদ্যুৎ খরচ পরীক্ষা মূলত কারেন্ট পরিমাপ করার জন্য, এবং এখানে নিiesসৃত কারেন্ট এবং গতিশীল কারেন্টের দুটি ভিন্ন পরীক্ষায় বিভক্ত। যখন মডিউলটি ঘুম বা স্ট্যান্ডবাই অবস্থায় থাকে, কারণ কারেন্টটি পরিবর্তিত হয় না, একটি স্থির মান রাখুন, আমরা এটিকে নিiesশব্দ কারেন্ট বলি। এই সময়ে, আমরা পরিমাপের জন্য একটি traditionalতিহ্যবাহী মাল্টিমিটার ব্যবহার করতে পারি, প্রয়োজনীয় পরিমাপের মান পেতে পাওয়ার সাপ্লাই পিনের সাথে সিরিজের একটি মাল্টিমিটার সংযোগ করতে হবে, যেমন চিত্র 1 এ দেখানো হয়েছে।

ধাপ ২:

মডিউলের স্বাভাবিক অপারেটিং মোডের নির্গমন বর্তমান পরিমাপ করার সময়, সংকেত সংক্রমণের জন্য প্রয়োজনীয় সংক্ষিপ্ত সময়ের কারণে মোট বর্তমান পরিবর্তনের অবস্থায় রয়েছে। আমরা একে বলি গতিশীল স্রোত। মাল্টিমিটারের রেসপন্স টাইম ধীর, পরিবর্তিত কারেন্ট ক্যাপচার করা কঠিন, তাই আপনি মাল্টিমিটার মাপতে ব্যবহার করতে পারবেন না। বর্তমান পরিবর্তন করার জন্য, আপনাকে পরিমাপের জন্য অসিলোস্কোপ এবং বর্তমান প্রোব ব্যবহার করতে হবে। পরিমাপের ফলাফল চিত্র 2 এ দেখানো হয়েছে।

ধাপ 3: দ্বিতীয়ত, ব্যাটারি লাইফ ক্যালকুলেশন

ওয়্যারলেস মডিউলগুলিতে প্রায়ই অপারেশনের দুটি মোড থাকে, অপারেটিং মোড এবং স্লিপ মোড, যেমন চিত্র 3 এ দেখানো হয়েছে।

ধাপ 4:

উপরের তথ্যগুলো আমাদের LM400TU পণ্য থেকে এসেছে। উপরের চিত্র অনুযায়ী, দুটি ট্রান্সমিশন প্যাকেটের মধ্যে ট্রান্সমিশন ব্যবধান 1000ms, এবং গড় বর্তমান গণনা করা হয়:

অন্য কথায়, 1 সেকেন্ডে গড় বর্তমান প্রায় 2.4mA। আপনি যদি CR2032 পাওয়ার সাপ্লাই ব্যবহার করেন, আপনি আদর্শভাবে প্রায় 83 ঘন্টা, প্রায় 3.5 দিন ব্যবহার করতে পারেন। যদি আমরা আমাদের কাজের সময় এক ঘণ্টা বাড়িয়ে দেই? একইভাবে, উপরের সূত্র দ্বারা এটি গণনা করা যেতে পারে যে প্রতি ঘন্টায় গড় বর্তমান মাত্র 1.67uA। CR2032 ব্যাটারির একই অংশ 119, 760 ঘন্টা, প্রায় 13 বছর কাজ করার জন্য সরঞ্জামগুলিকে সমর্থন করতে পারে! উপরের দুটি উদাহরণের তুলনা থেকে, প্যাকেট পাঠানো এবং ঘুমের সময় বাড়ানোর মধ্যে সময়ের ব্যবধান বাড়ানো পুরো মেশিনের বিদ্যুৎ খরচ কমাতে পারে, যাতে ডিভাইসটি বেশি সময় কাজ করতে পারে। এই কারণে ওয়্যারলেস মিটার রিডিং শিল্পে পণ্যগুলি সাধারণত দীর্ঘ সময়ের জন্য ব্যবহৃত হয় কারণ তারা দিনে একবার মাত্র ডেটা পাঠায়।

ধাপ 5: তৃতীয়, সাধারণ বিদ্যুৎ সমস্যা এবং কারণ

পণ্যের কম বিদ্যুৎ খরচ নিশ্চিত করার জন্য, প্যাকেটের ব্যবধানের সময় বাড়ানোর পাশাপাশি, পণ্যটির বর্তমান খরচও হ্রাস করা হয়েছে, অর্থাৎ উপরে উল্লিখিত Iwork এবং ISleep। স্বাভাবিক পরিস্থিতিতে, এই দুটি মান চিপ ডেটা শীটের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হওয়া উচিত, কিন্তু যদি ব্যবহারকারী সঠিকভাবে ব্যবহার না করা হয় তবে সমস্যা হতে পারে। যখন আমরা মডিউলের নির্গমন বর্তমান পরীক্ষা করেছিলাম, তখন আমরা দেখতে পেলাম যে অ্যান্টেনা ইনস্টল করা পরীক্ষার ফলাফলের উপর বড় প্রভাব ফেলেছিল। একটি অ্যান্টেনা দিয়ে পরিমাপ করার সময়, একটি পণ্যের বর্তমান 120mA হয়, কিন্তু যদি অ্যান্টেনাটি বন্ধ হয়ে যায়, পরীক্ষার বর্তমানটি প্রায় 150mA পর্যন্ত বেড়ে যায়। এই ক্ষেত্রে বিদ্যুৎ খরচ অস্বাভাবিকতা মূলত মডিউলের আরএফ প্রান্তের অসামঞ্জস্যতার কারণে ঘটে, যার ফলে অভ্যন্তরীণ পিএ অস্বাভাবিকভাবে কাজ করে। অতএব, আমরা সুপারিশ করি যে গ্রাহকরা ওয়্যারলেস মডিউল মূল্যায়ন করার সময় পরীক্ষাটি নিন।

পূর্ববর্তী গণনায়, যখন ট্রান্সমিশন ব্যবধান দীর্ঘ এবং দীর্ঘতর হচ্ছে, তখন কাজ করা বর্তমান শুল্ক চক্রটি ছোট থেকে ছোট হয়ে যাচ্ছে, এবং পুরো মেশিনের বিদ্যুৎ খরচকে প্রভাবিত করার সবচেয়ে বড় কারণ হল আইস্লিপ। ISleep যত ছোট হবে, পণ্যের আয়ু তত বেশি হবে। এই মানটি সাধারণত চিপ ডেটা শীটের কাছাকাছি, কিন্তু আমরা প্রায়ই গ্রাহকের প্রতিক্রিয়া পরীক্ষায় প্রচুর পরিমাণে ঘুমের স্রোতের সম্মুখীন হই, কেন?

এই সমস্যা প্রায়ই MCU কনফিগারেশনের কারণে হয়। একটি একক MCU এর গড় MCU বিদ্যুৎ খরচ mA স্তরে পৌঁছতে পারে। অন্য কথায়, যদি আপনি দুর্ঘটনাক্রমে একটি আইও পোর্টের অবস্থা মিস করেন বা অসঙ্গতিপূর্ণ হন তবে এটি পূর্ববর্তী লো-পাওয়ার ডিজাইনকে ধ্বংস করার সম্ভাবনা রয়েছে। সমস্যাটি কতটা প্রভাবিত করে তা দেখার জন্য একটি উদাহরণ হিসাবে একটি ছোট পরীক্ষা নেওয়া যাক।

ধাপ 6:

চিত্র 4 এবং চিত্র 5 এর পরীক্ষা প্রক্রিয়ায়, পরীক্ষার বস্তুটি একই পণ্য, এবং একই কনফিগারেশন হল মডিউল স্লিপ মোড, যা স্পষ্টতই পরীক্ষার ফলাফলের পার্থক্য দেখতে পারে। চিত্র 4 এ, সমস্ত IO গুলি ইনপুট পুল-ডাউন বা পুল-আপের জন্য কনফিগার করা হয়েছে এবং পরীক্ষিত কারেন্ট মাত্র 4.9uA। চিত্র 5 এ, শুধুমাত্র দুটি IO গুলি ভাসমান ইনপুট হিসাবে কনফিগার করা হয়েছে এবং পরীক্ষার ফলাফল 86.1uA।

যদি চিত্র 3 এর অপারেটিং কারেন্ট এবং সময়কাল স্থির রাখা হয়, ট্রান্সমিশন ব্যবধান 1 ঘন্টা, যা বিভিন্ন ঘুমের বর্তমান হিসাব নিয়ে আসে। চিত্র 4 এর ফলাফল অনুসারে, প্রতি ঘন্টায় গড় বর্তমান 5.57 ইউএ এবং চিত্র 5 অনুসারে এটি 86.77 ইউএ, যা প্রায় 16 গুণ। এছাড়াও 200mAh CR2032 ব্যাটারি পাওয়ার সাপ্লাই ব্যবহার করে, চিত্র 4 এর কনফিগারেশন অনুসারে পণ্যটি প্রায় 4 বছর ধরে কাজ করতে পারে এবং চিত্র 5 কনফিগারেশন অনুসারে, এই ফলাফলটি প্রায় 3 মাস! উপরের উদাহরণগুলি থেকে দেখা যায়, বেতার মডিউল ব্যবহারের সময়কাল সর্বাধিক করার জন্য নিম্নলিখিত নকশা নীতিগুলি অনুসরণ করা উচিত:

1. গ্রাহকদের আবেদনের প্রয়োজনীয়তা পূরণের শর্তে, যতটা সম্ভব প্যাকেট পাঠানোর ব্যবধান প্রসারিত করুন এবং কাজের সময়কালে চলমান বর্তমান হ্রাস করুন;

2. MCU- এর IO স্ট্যাটাস সঠিকভাবে কনফিগার করা আবশ্যক। বিভিন্ন নির্মাতার এমসিইউতে বিভিন্ন কনফিগারেশন থাকতে পারে। বিস্তারিত জানার জন্য অফিসিয়াল ডেটা দেখুন।

LM400TU হল ZLG Zhiyuan ইলেকট্রনিক্স দ্বারা বিকশিত একটি লো-পাওয়ার LoRa কোর মডিউল। সামরিক যোগাযোগ ব্যবস্থা থেকে প্রাপ্ত লোরা মডুলেশন প্রযুক্তির মাধ্যমে মডিউলটি ডিজাইন করা হয়েছে। এটি জটিল পরিবেশে ছোট ডেটা ভলিউমকে পুরোপুরি সমাধান করার জন্য অনন্য বর্ণালী প্রশস্তকরণ প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তিকে একত্রিত করে। অতি দূরত্বের যোগাযোগের সমস্যা। LoRa নেটওয়ার্ক স্বচ্ছ ট্রান্সমিশন মডিউল স্ব-সংগঠিত নেটওয়ার্ক স্বচ্ছ ট্রান্সমিশন প্রোটোকলকে এম্বেড করে, ব্যবহারকারীর এক-বোতাম স্ব-সংগঠিত নেটওয়ার্ক সমর্থন করে এবং একটি নিবেদিত মিটার রিডিং প্রোটোকল, CLAA প্রোটোকল এবং LoRaWAN প্রোটোকল প্রদান করে। ব্যবহারকারীরা প্রোটোকলে প্রচুর সময় ব্যয় না করে সরাসরি অ্যাপ্লিকেশন বিকাশ করতে পারে।