鉴于当前无线传感器网络无法长期运行且更换电池并非易事的问题，收集三种类型的微能量的特征和方法根据无线传感器节点，分析易于收集在环境中的数据。于外部环境的特征，提供了一种能够同时收集这三种类型的环境微能的低能能源管理系统，以实现能源的充分利用。验表明，多源采集可以提高电源的可靠性，并允许无线传感器节点长时间稳定运行。线传感器是无线传感器网络的最基本组成部分：它们虽小，但所携带的电池能量有限，无法满足长期的业务需求。自然环境中收集能量并将其转换为电能以实现传感器自给已成为当前研究的热点之一[1]。前，恒温阀芯无线传感器节点的自我激活主要涉及环境中特定能源的收集，但是使用单个能源却并非如此。靠。
然环境的能源不稳定，不可避免地会影响无线传感器节点。作的有效性[2]。用传感器网络所处环境的特性，收集，转换，获取和存储周围环境中的多种能源，并为传感器节点提供并维持长期供电。种提高无限传感器节点工作效率的有效手段。我们生活的物理空间中，存在各种潜在和可用的能源，例如太阳能，风能，热能，机械振动能，声能，电磁能等[3]。文档确定了环境微能的三种最常见的环境来源，即环境照明和光能，环境温差能和环境机械能。1总结了这三种能量收集技术的主要参数值，其主要特征如下：（1）输出电压相对较低，低于过程中的MOS管的阈值电压通用。此，电压不能直接馈入电路。（2）输出特性不理想，存在最大功率点，受环境因素影响； （3）内阻值大且功率输出低，导致电源电路效率低[4]。此，有必要根据环境和无线传感器网络所在环境中微能量的不同特性，选择最具成本效益的能量回收系统。长无线传感器网络寿命并降低其系统成本的关键[5]。2列出了在不同环境中针对不同环境能量的收集系统。面板易于操作，采集能量密度可以达到mW级。
具有可变的时空分布特征以及最大的能量提取能力。量监视机制用于自适应地收集管理系统。极型半导体热电发电单元结构简单，坚固耐用，无活动部件，无噪音。要一定的温差，其自身产生的电压不高。晶压电发电机结构简单，无电磁干扰，无热量，清洁环保，易于小型化，转换效率和存储容量直接影响输出功率，产生的电能是交流电流。行AC / DC转换；需要对电源管理和自适应电路进行研究。感器节点处于不同的环境中，并且在该环境中可以收集的能量不同。难保证任何环境中的无线传感器网络都能可靠地获取能量需要使用特定的能量回收技术。此，本文提出了一种能源管理系统，该系统可以同时收集多种环境微能源，而不再依赖一种能源。量管理系统使用四个比较器，比较器1实际上由两个比较器组成，一个用于监视光伏电池两端的电压，另一个用于监视超级电容器1两端的电压。
外两个A比较器用于监视超级电容器1和超级电容器2两端的电压。
量管理系统的框图如图1所示。平方厘米太阳能电池板收集的能量可以达到mW级别，可以满足无线传感器节点的能耗[6]。此，优选使用太阳能光伏电池来收集照明能量和环境光能量，作为向无线传感器网络节点供电的主要手段。太阳能光伏电池的输出效率高时，用于监视比较器1中的太阳能电池电压的比较器发出高电平，并且单片机控制电子开关1将太阳能光伏电池连接到太阳能电池。感器节点和锂离子电池，并由稳压器调节。电路为传感器节点供电，并将多余的电能存储在锂离子电池中。时，电池的温差取决于太阳能电池背面产生的热量以产生电动势，并且低压电流被传输到超低压升压电路，电能被增加并存储在超级电容器中。太阳能光伏电池的输出能量降低时，在比较器1中监控光伏电池电压的比较器不再提供高电平，并且由单个芯片控制的电子开关1激活光伏电池，并且超级电容器1，而太阳能电池不再直接与传感器节点和锂离子电池以及超级电容器相连。超级电容器被充电并且电压达到2.5 V的阈值时，比较器1中用于监视超级电容器1的比较器的输出为高，单片机控制电路的开关2的激活。关，超级电容器的放电和输出被传送到放大电路。然后为锂离子电池充电。级电容器放电过程中的电压逐渐降低，并从2.5 V逐渐变为1.0V。到1.0 V后，放电效率急剧下降[7]，并且延迟程序为由单片机添加。旦超级电容器的放电完成，就不再发射高电平并且开关电路开关2被去激活，等待超级电容器的重新激活。电发电片收集环境中的机械振动能量，不受其他两种能量收集模式的影响，并且所产生的能量通过电路对超级电容器充电。抗匹配和整流电路。电压比较器3检测到超级电容器的电压达到2.5V时，电压比较器3输出高电平，并且单片机控制电子开关4使超级电容器3放电以给电池充电。离子。
该能量管理系统中，温差电池和压电能量产生装置被用作辅助能量回收装置，从而避免了依靠单个外部环境来供电。线传感器节点，并且由于特定的能量不足而不再收集其他节点。集能量或等待特定的能量充足。能量管理系统中，三个超级电容器被共享以临时存储从环境中收集的微能量，并且由于单片机的延迟而被放电。计软件的功能框图如图2所示。阳能光伏板易于在环境中收集能量。们检测到第一个信号，并在达到阈值时首先放电。级电容器放电后，其他超级电容器将一次放电。于MCU使用延迟模式，因此如果另一个超级电容器的电压在指定时间内达到阈值电压，则不再等待。最后一个超级电容器的放电时间结束时，超级电容器可能开始放电。线传感器网络系统通常由多个传感器节点，一个收集器节点和一个后台监视平台[8]组成，如图3所示。散在监视区域中，每个节点都能够收集和传输邻居节点数据，并通过基于计划的多跳无线路由将数据传输到收敛点，聚合节点直接连接到Internet 。道已连接，并且监视信息通过Internet或其他网络通信方法在后台传输到监视平台。
样，用户可以通过后台监视平台发出命令，以通知传感器节点收集监视信息。线传感器节点通常由四个部分组成，即传感器模块，处理器模块，无线收发器模块和电源模块[9]。感器模块用于在检测区域中收集信息，处理器模块主要用于数据处理和存储，无线收发器模块用于无线传感器节点通信电源模块主要用于为传感器节点供电。线传感器节点的框图如图4所示。线检测系统由几个自供电的无线传感器节点和一个无线接收系统组成。源管理模块由微能量收集器供电，管理微能量收集器的输出：温度-湿度检测模块，无线通信模块和单片机控制模块。无限传感器节点的应用程序负载部分，负责无线传输测量数据。于接待平台。无线接收系统包括单芯片控制模块和用于接收数据的无线通信模块。据显示由基于ARM处理器的高级计算机平台执行。
能量收集系统使用一个62mm x 69mm的单晶硅光伏电池来捕获光和环境能量，而一个40mm x 40mm的双极半导体热电模块允许捕获环境中温度的微分能量。径为40毫米，基板直径为50毫米的圆形双压电晶片压电片收集了环境的机械能。离子电池的过电压保护电压为4.2 V，放电保护电压为3 V，容量为1400 mAh，使用寿命≥500倍。三个超级电容器的容量为30 F，标称电压为2.7V。线传感器节点的工作电压范围为3.3V。了证明该管理系统的有效性，能源，则将2014年3月13日的实验结果考虑在内。6是示出锂离子电池两端的电压的变化的曲线图。图中可以看出，光伏电池在向无线传感器阵列的节点供电的同时，将剩余的能量存储在锂离子电池中，并且在充电过程中，锂离子电池两端的电压不断增加。于太阳辐射，在16:00之后进行充电过程。度相对较低，恒温阀芯再加上锂离子电池的自放电效应和电源管理电路的消耗，锂离子电池两端的电压已降低。量管理系统具有三个超级电容器，这些超级电容器侧重于对超级电容器的电压测试，该电压在温度差下存储电池能量（请参见图7）。
电池中的电压增加时，超级电容器中的电压逐渐增加。8显示了无线传感器节点的系统输出在3.3 V时基本稳定，并且无线传感器节点正常运行。之，能量管理系统可以充分利用环境中存在的微能量：白天，光伏电池在为传感器节点供电时将剩余能量存储在锂离子电池中，温差电池可以产生光伏电池产生的热量。
离子电池转化为电能并存储在超级电容器中，在晚上为节点供电。果压电片被振动激发，则环境的机械能可以转换成电能并存储在超级电容器中。系统基本上能够保持稳定的电压输出，从而确保传感器节点的正常运行。着无线传感器网络的广泛应用和研究，尽管采用了能量管理策略，但是由于无线传感器网络的耗竭问题，旧的无线传感器网络系统仍然难以在许多应用中使用。量分布式无线传感器节点的电池。源回收技术为解决此类问题开辟了新天地。文提出了一种收集多通道微能量的方法：在传统能量回收的基础上，将微能量引入到最大可能的收集环境中，从而改善了能量循环。线传感器寿命。
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