Konstrukcja węzła bezprzewodowej sieci czujnikowej wykorzystującego Energy Harvesting

• Autorzy: Dziadak B. , Makowski Ł. , Michalski A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2016.11.16

Warianty tytułu

EN

Construction of wireless sensor node utilizing energy harvesting

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawione są założenia oraz wyniki prac, dotyczące budowy energetycznie autonomicznego węzła pomiarowego bezprzewodowej sieci czujnikowej. Elementem centralnym węzła jest mikrokontroler MSP430 cechujący się bardzo niskim zużyciem energii modem radiowy pracujący w paśmie 2,4 GHz oraz blok energetyczny składający się z ogniw fotowoltaicznych oraz termogeneratora TEG wraz z układem zarządzani i magazynowania energii oraz blok sensorów konfigurowalny w zależności od potrzeb. W trybie przesłania informacji pomiarowej raz na minutę węzeł potrzebuje 40 mJ energii co jest możliwe do zgromadzenia w ciągu 57 sekund przy zastosowaniu amorficznego panelu solarnego o wymiarach 3050 mm pracującego w warunkach oświetlenia na poziomie 900 lux.

EN

Outline of construction of new, autonomous wireless sensor node is presented in this paper. Central point of the node is built around MSP430FR microcontroller that is characterised with extremely low energy consumption. Additional elements of the node are radio communication module working in 2.4 GHz band, power supply section consisting of photovoltaic panels and thermoelectric generator with necessary regulators and sensors block configured due to specific needs. During typical measurement process node need 40 mJ per minute, what can be obtained per 57 seconds, using amorphous solar panel 3050 mm operating on 900 lux insulation.

Słowa kluczowe

PL

WSN; sieci bezprzewodowe; system pomiarowy rozproszony

EN

WSN; sensor networks; energy harvesting

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 92, nr 11
• Strony: 63--66
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Dziadak B.

• Politechnika Warszawska, Instytut Elektrotechniki Teoretycznej i Systemów Informacyjno- Pomiarowych, ul Koszykowa 75, 00-662 Warszawa

autor

Makowski Ł.

• Politechnika Warszawska, Instytut Elektrotechniki Teoretycznej i Systemów Informacyjno- Pomiarowych, ul Koszykowa 75, 00-662 Warszawa

autor

Michalski A.

• Politechnika Warszawska, Instytut Elektrotechniki Teoretycznej i Systemów Informacyjno- Pomiarowych, ul Koszykowa 75, 00-662 Warszawa
• Wojskowa Akademia Techniczna

Bibliografia

• [1] Hać A., Wireless Sensor Network Designs, Wiley (2003)
• [2] Zurawsk R. (editor), Dulman S. and all, Embedded Systems Handbook, Chapter 31 – Introduction to Wireless Sensor Networks, Taylor and Francis (2006)
• [3] Calhoun B.H., Daly D.C., Verma N., Finchelstein D.F., Wentzloff D.D., Wang A., Cho S., Chandrakasan A.P., Design considerations for ultra-low energy wireless microsensor nodes, IEEE Transactions on Computers, 54 (2005), n.6, 727-740
• [4] Wan Z.G., Tan Y.K., Yuen C., Review on energy harvesting and energy management for sustainable wireless sensor networks, Proceedings of the IEEE International Conference on Communication Technology (2011), 317-362
• [5] Tan Y.K., Panda S.K., Self-autonomous wireless sensor nodes with wind energy harvesting for remote sensing of wind-driven wildfire spread, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 60 (2011), n.4, 1367-1377
• [6] Tuna G., Gungor V.C., Ch2 – Energy harvesting and battery technologies for powering wireless sensor networks, Industrial Wireless Sensor Networks. Woodhead Publishing (2016), 25-38
• [7] Luque A., Hegedus S., Handbook of Photovoltaic Science and Engineering, Wiley (2011)
• [8] International Renewable Energy Agency, Renewable Energy Technologies: Cost Analysis Serie S Volume 1: Power Sector Solar Photovoltaics (2012), 4/5
• [9] Hörmann L. B., Glatz P. M., Steger C., Weiss R., A wireless sensor node for river monitoring using MSP430® and energy harvesting, 4th Education and Research Conference (EDERC) (2010), 140-144
• [10] Mech R., Kaleta J., Lewandowski D., Wiewiorski P., Energy harvester based on Terfenol-D for low power devices, Interdisciplinary Journal of Engineering Sciences, II/1 (2014), 8-12

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.