TIES530 - Sulautettujen järjestelmien arkkitehtuurit

Esitys aiheesta: "TIES530 - Sulautettujen järjestelmien arkkitehtuurit"— Esityksen transkriptio:

1 TIES530 - Sulautettujen järjestelmien arkkitehtuurit
Luento 9: Tehon hallinta (Lähteenä: Kangasvieri J. (2005) Virransäästömenetelmät langattomassa sensoriverkossa. Oulun yliopisto, sähkö- ja tietotekniikan osasto. Diplomityö) Jukka Ihalainen, Tietoliikennelaboratorio,

2 Paristokäyttöisyys kauko-ohjaimet, lelut, kamerat, puhelimet ...
käyttäjän hallinnassa yksittäisiä kappaleita akun lataaminen tai pariston vaihtaminen ei suuri ongelma langattomat sensoriverkot laitteita kymmeniä, satoja tai jopa tuhansia pariston/akun kestämättömyys suuri ongelma pariston kestettävä jopa vuosia tai laitteen saatava energiaa riittävästi ympäristöstä (aurinko, tuuli, tärinä, lämpö…)

3 Langattomat sensoriverkot
teknologioita WLAN ’liian’ suurikapasiteettinen sensoriverkkoihin, kallis ja kuluttaa paljon energiaa Bluetooth ’sopiva’ kantama mutta moneen sensoriverkkosovellukseen liian tehokas, virtasyöppö, verkon koko rajallinen (1+7) ZigBee ( ) suunniteltu erityisesti sensoriverkkoihin, tiedonsiirtokapasiteetti 20/250 kb/s, multihop-verkko, laitetta verkossa, pieni virrankulutus kunhan toimintajakso saadaan lyhyeksi Wibree (Blulite) Nokian lanseerama ’Bluetooth-yhteensopiva’, kilpailee ZigBeen kanssa sovelluksista varsinkin kotiautomaatiossa Muut radiot paljon vaihtoehtoja, yleensä ei valmista MAC-toteutusta

4 Radion energian kulutus
lähetysteho edullisempaa välittää tietoa monen hypyn kautta pienemmällä ? lähetystehoa kannattaa säätää ei blokata muita pois ja energiaakin säästyy säätämiseen voidaan käyttää esim vastaanotetun signaalin voimakkuutta (RSS, Receive Signal Strength) E on laitteen kuluttama energia yhdessä hypyssä bittiä kohden, B on vakio, joka riippuu käytettävästä laitteistosta, d on laitteiden välinen etäisyys ja y on vakio, joka riippuu etenemisympäristöstä (y>2).

5

6 Virrankulutukseen vaikuttavia tekijöitä
prosessorin kellonopeus prosessorin ja muidenkin laitteiden virransäästötilat pieni toimintajakso  synkronointi komponenttien valinta tarvitaanko regulaattoria antureiden nopeus

7 Esimerkkilaitteisto ATMega128L mikrokontrolleri ( MHz ja 32 kHz ulkoiset kiteet) CC2420 radiopiiri (20 MHz ulkoinen kide) DS18S20 digitaalinen lämpötila-anturi (LE33 jänniteregulaattori) (BPW21 analoginen valoanturi (fotodiodi)) (LCD-näyttö)

8

9 I = lepojakso II = MCU aktiivitilassa III = Lähetysjakso IV = Kellokeskeytys

10 A = mittausjakso ja radion alustus
B = Lähetysjakso (Tx) C = Kuittauksen odotus (Rx) D = Odotusaika (Rx)

11