隨著智能設備和物聯網等先進技術的(de)(de)興起，世界正(zheng)在迅速(su)走向完全(quan)數(shu)(shu)字(zi)化時代。智(zhi)能(neng)(neng)手機、智(zhi)能(neng)(neng)燈泡、智(zhi)能(neng)(neng)恒(heng)溫器、Alexa、Siri等現代數(shu)(shu)字(zi)設備在過去幾年(nian)中獲得了顯著的(de)(de)地位(wei)。然而，令你驚訝的(de)(de)是，大多數(shu)(shu)智(zhi)能(neng)(neng)設備都需要低壓(ya)直流(liu)電(dian)(dian)才能(neng)(neng)運行。這是因(yin)為(wei)(wei)現代設備具(ju)有復雜的(de)(de)集(ji)(ji)成(cheng)電(dian)(dian)路(lu)，這些(xie)集(ji)(ji)成(cheng)電(dian)(dian)路(lu)被(bei)設計為(wei)(wei)將直流(liu)電(dian)(dian)作為(wei)(wei)其輸入(ru)。但是，正(zheng)如我們(men)所知，我們(men)家中的(de)(de)電(dian)(dian)力是通過交(jiao)流(liu)電(dian)(dian)分配的(de)(de)，因(yin)此設備需要將交(jiao)流(liu)電(dian)(dian)轉換為(wei)(wei)直流(liu)電(dian)(dian)才能(neng)(neng)高效工(gong)作。未來(lai)，我們(men)的(de)(de)數(shu)(shu)字(zi)系統的(de)(de)電(dian)(dian)力需求(qiu)可能(neng)(neng)會更加優化和靈活。讓我們(men)看看今天如何為(wei)(wei)物聯網設備供電(dian)(dian)。
電源的應用
根據設備(bei)及其設計的(de)不同(tong)(tong)，電(dian)(dian)源應(ying)用(yong)可(ke)能(neng)(neng)有(you)所不同(tong)(tong)。最高的(de)功耗(hao)是由運(yun)行一(yi)致(zhi)且停(ting)機時(shi)間很少的(de)設備(bei)完(wan)成(cheng)的(de)。它們需要(yao)消(xiao)耗(hao)大量(liang)(liang)的(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)來(lai)奔(ben)跑。然而，它們的(de)高能(neng)(neng)量(liang)(liang)可(ke)以顯著低于需要(yao)大量(liang)(liang)能(neng)(neng)量(liang)(liang)輸入的(de)傳統設備(bei)。因(yin)此(ci)，廣泛使(shi)(shi)用(yong)的(de)設備(bei)通常(chang)使(shi)(shi)用(yong)鉛(qian)酸或(huo)鋰離子(zi)電(dian)(dian)池(chi)，這些(xie)電(dian)(dian)池(chi)可(ke)以保(bao)持更長時(shi)間的(de)電(dian)(dian)量(liang)(liang)。
除此之外(wai)，還有某些物聯(lian)網設備(bei)，如智能(neng)恒溫器(qi)，消(xiao)耗的電(dian)量(liang)(liang)明顯更少。由于它們的操作(zuo)受到限制，它們可能(neng)會測量(liang)(liang)室(shi)溫，將信(xin)息傳遞給(gei)系統，然后進入睡眠(mian)模式。這為(wei)設備(bei)節省了(le)大量(liang)(liang)的能(neng)量(liang)(liang)。這種設備(bei)通常使(shi)用(yong)堿(jian)性原電(dian)池，以(yi)保持(chi)其長時(shi)間運(yun)行。
電源和物聯網設備操作
不同電源(yuan)對物聯(lian)網設備的(de)運行有重大影響。以下描述了物聯(lian)網設備的(de)正(zheng)確電源(yuan)對系統的(de)影響：
更(geng)高的(de)效(xiao)率：每個數字設備都(dou)有(you)其理(li)想使用的(de)電源(yuan)要求規(gui)格。當您(nin)始(shi)終為設備提供公司指定的(de)電源(yuan)輸入時，它(ta)將以更(geng)高的(de)效(xiao)率執行，并提供延長壽(shou)命的(de)出色結果。
降低停機時(shi)間：當設備在正確的(de)電源(yuan)供應下更有(you)效地工(gong)(gong)作時(shi)，設備的(de)維護需求顯著降低。這提高了(le)設備的(de)工(gong)(gong)作時(shi)間，并為流程提供了(le)更高的(de)正常運行(xing)時(shi)間。
更高(gao)的(de)生(sheng)產率：隨著效(xiao)率和(he)性能的(de)提(ti)升，設(she)備(bei)的(de)生(sheng)產率自(zi)然(ran)也會提(ti)高(gao)。因此，為您(nin)的(de)物(wu)聯網設(she)備(bei)提(ti)供制造商(shang)指(zhi)定的(de)電(dian)源可以幫(bang)助您(nin)實現更高(gao)的(de)工作效(xiao)率。
不同的電池類型
以(yi)下是各種物(wu)聯網設備中(zhong)使用(yong)的(de)不同類型的(de)電池(chi)。
鉛酸蓄電池
鉛(qian)(qian)酸(suan)電(dian)(dian)(dian)池現在(zai)非常受歡迎，特別是因為(wei)它(ta)們在(zai)電(dian)(dian)(dian)動(dong)汽車上的使(shi)用。鉛(qian)(qian)酸(suan)電(dian)(dian)(dian)池由酸(suan)和兩(liang)個鉛(qian)(qian)電(dian)(dian)(dian)極組(zu)成。陽極由鉛(qian)(qian)組(zu)成，而陰極由氧化鉛(qian)(qian)組(zu)成。電(dian)(dian)(dian)池中的電(dian)(dian)(dian)解質以(yi)酸(suan)的形式存在(zai)。鉛(qian)(qian)酸(suan)電(dian)(dian)(dian)池內阻低，這(zhe)有助于它(ta)們產生極高的功率(lv)。大型物聯網基礎設(she)施和機器通常需要這(zhe)種(zhong)類(lei)型的電(dian)(dian)(dian)源(yuan)。
堿性電池
這些是最普遍(bian)的電(dian)(dian)池類(lei)型(xing)，在日(ri)常生(sheng)活(huo)中廣泛(fan)應用于我(wo)們的電(dian)(dian)視或(huo)交流遙(yao)控器，手表，許多(duo)無線設(she)備等。這種電(dian)(dian)池類(lei)型(xing)的電(dian)(dian)極由鐵和鎳制成，堿(NaOH或(huo)KOH)用作電(dian)(dian)解質。
堿(jian)性電(dian)池通常有壽命較短的(de)(de)限制(zhi)。這是由于它的(de)(de)性質(zhi)產生更(geng)(geng)大(da)的(de)(de)內阻，導(dao)致更(geng)(geng)高的(de)(de)自放電(dian)操作。雖然(ran)這個問(wen)題現在(zai)已經(jing)通過將氫(qing)插入鐵的(de)(de)復雜技(ji)術得到了解決(jue)，但(dan)與其(qi)他類型的(de)(de)電(dian)池相比，這種電(dian)池仍然(ran)缺乏(fa)更(geng)(geng)多的(de)(de)能(neng)量。這就是為什么這種類型的(de)(de)電(dian)池主要(yao)(yao)用于便攜式和低(di)功(gong)耗的(de)(de)物聯網設(she)備，這些設(she)備需要(yao)(yao)非(fei)常低(di)的(de)(de)功(gong)率才(cai)能(neng)運行。
鋰離子電池
這些(xie)電(dian)(dian)(dian)池在(zai)全球范圍內廣泛應(ying)用于筆記本電(dian)(dian)(dian)腦、手機(ji)等(deng)現代應(ying)用中(zhong)(zhong)。鋰離子(zi)(zi)電(dian)(dian)(dian)池是用鋁箔和銅箔包裹在(zai)一(yi)起的。在(zai)箔內部(bu)有一(yi)種(zhong)充滿(man)鋰電(dian)(dian)(dian)解質的多孔(kong)物質。鋰離子(zi)(zi)電(dian)(dian)(dian)池中(zhong)(zhong)的電(dian)(dian)(dian)解質含有通常由(you)石墨、氧化物或金屬鹽制成的基(ji)底。鋰離子(zi)(zi)被插入到基(ji)底中(zhong)(zhong)以啟(qi)動化學反應(ying)并產生(sheng)高能量密度。
物聯網替代電源
雖然(ran)化學電池為物聯網系統提(ti)供了(le)更(geng)高的(de)性(xing)能(neng)和可靠性(xing)，但(dan)它們對環境極(ji)其有害(hai)。因此，更(geng)換的(de)需要(yao)正在得到大量(liang)解(jie)決，并(bing)鼓勵更(geng)多(duo)地使用替(ti)代電源。
讓我們來看(kan)(kan)看(kan)(kan)支持物聯網系統的一些替代電源:
太陽能電池板
近年來，這種電(dian)源受到(dao)了廣泛(fan)的歡迎。它利(li)用半導體中(zhong)的光(guang)伏效應(ying)為(wei)物(wu)聯網設備發電(dian)。太陽能電(dian)池板的操(cao)作很簡單。當量(liang)子光(guang)擊中(zhong)半導體表面時，電(dian)子躍(yue)遷到(dao)更高的能量(liang)狀態，產(chan)生可用于多種用途的能量(liang)。
熱電效應功率
這是一(yi)(yi)個強大的選項(xiang)，適用于塞貝克效應(ying)的概念。在(zai)這種方法(fa)中，采用兩側(ce)有很大溫差的非均質導體。由(you)于一(yi)(yi)側(ce)的溫度下降，離(li)子和電(dian)(dian)子會移動到較冷的一(yi)(yi)側(ce)，產生(sheng)足(zu)夠的電(dian)(dian)動勢，為物聯網(wang)電(dian)(dian)子設(she)備供電(dian)(dian)。
原子電池
這(zhe)(zhe)種(zhong)類型的(de)電源(yuan)(yuan)是(shi)非常有(you)前(qian)途的(de)，并用于(yu)太空計(ji)劃的(de)衛星動(dong)力(li)。在(zai)這(zhe)(zhe)種(zhong)方法中(zhong)(zhong)，同(tong)位(wei)素電池是(shi)用納(na)米(mi)鉆石設計(ji)的(de)，電池可以發(fa)電多(duo)年。然而，這(zhe)(zhe)種(zhong)電源(yuan)(yuan)的(de)局限(xian)性是(shi)它只能產(chan)生很小的(de)電流，需(xu)要一個(ge)蓄能器來存儲和不(bu)斷地從電源(yuan)(yuan)中(zhong)(zhong)提取電能。
電源的注意事項
現在必須清(qing)楚(chu)的是，物(wu)聯(lian)網設備可以使(shi)用不(bu)同的電源運行。在考慮(lv)為基于物(wu)聯(lian)網的系(xi)統選擇哪(na)種電源時，請遵循以下(xia)三個(ge)步驟:
#1:物聯網設置要求
您必須了解您的(de)物聯網設(she)置(zhi)要求(qiu)，并考慮是否希望創建一(yi)個(ge)(ge)完整的(de)網絡(luo)，或(huo)者(zhe)只需(xu)要一(yi)個(ge)(ge)或(huo)兩個(ge)(ge)設(she)備(bei)的(de)電源(yuan)。然(ran)后，根據您的(de)需(xu)求(qiu)，您可(ke)以(yi)通(tong)過外(wai)部網絡(luo)為設(she)備(bei)供電，也可(ke)以(yi)購買(mai)自己的(de)電池。
# 2:成本
接下來，計(ji)算(suan)你將承擔的(de)成本來為你的(de)物聯(lian)網設置充電。探(tan)索所有的(de)選擇并考慮它們的(de)成本。最具成本效益(yi)的(de)方法是從已經(jing)建立的(de)網絡中獲取電力。
# 3:備份需求
不要忘記在設(she)置(zhi)中需(xu)要的(de)備份(fen)需(xu)求。如(ru)果(guo)您正在建立一(yi)(yi)個工業(ye)物聯網(wang)設(she)置(zhi)，則(ze)必須保(bao)留(liu)一(yi)(yi)個備份(fen)系(xi)統(tong)，以幫助防(fang)止(zhi)機(ji)器和操作(zuo)停機(ji)。
對電力的需求
很(hen)明顯，無論你的(de)(de)物(wu)聯網(wang)系統(tong)有(you)多獨(du)特，它(ta)們都(dou)不能(neng)在沒有(you)電(dian)力的(de)(de)情況下(xia)運(yun)行。現代(dai)技術通過發現新能(neng)源和開發節(jie)能(neng)電(dian)子設備來解(jie)(jie)決這個問題。許(xu)多基于(yu)物(wu)聯網(wang)的(de)(de)公司(si)為各種(zhong)物(wu)聯網(wang)需求(qiu)提供完整的(de)(de)解(jie)(jie)決方案(an)。
