Spelling suggestions: "subject:"paketeringsteknik"" "subject:"minneshanteringsteknik""
1 |
Design and evaluation of ambient RF energy harvesting platform for sensor-based systems : An experimental study of RF energy harvesting / Design och utvärdering av RF-energiskördsplattform för sensorbaserade system : En experimentell studie av RF energiskördningHamed, Ibrahim January 2022 (has links)
Trådlös energiskörd möjliggör förmågan att skörda energi från elektromagnetisk strålning. Med de senaste framstegen inom trådlös kommunikationsteknik och med tillgången till energieffektiva sensorer, så har radiofrekvensenergiskördning potential till att bli en självförsörjande sensorbaserad plattform. Detta examensarbete undersöker möjligheten att använda radiofrekventa energiskördare som en autonom sensorbaserad plattform. Genom att skapa en sensornod för radiofrekvensenergiskördning, syftar denna avhandling till att undersöka möjliga begränsningar och framsteg som behövs för att göra sådana plattformar möjliga för allmänt bruk. Målet med sensornoden är att simulera en potentiell tillämpning som använder energiskördare som energikälla och backscattering som ett kommunikationsmedium. Ambient backscattering-kommunikation är en trådlös kommunikationsteknik som uppnår energieffektiv kommunikation genom att reflektera energi från omgivande elektromagnetiska källor. Följande avhandling har framgångsrikt utvecklat en prototyp som skördar energi så låg som -10 dBm med 3% verkningsgrad. Trots den låga effektiviteten kan det föreslagna systemet skörda tillräckligt med energi vid -10 dBm för att mäta, konvertera och överföra temperaturdata inom en rimlig tidsram. Den lägsta energiförbrukningen för sensornoden mäts till sex mikrojoule, detta påvisar energieffektiviteten hos dagens mikrokontroller och sensorer. Utöver de utförda labbmätningarna har det utvecklade systemet även testats i en elektromagnetisk kompatibilitetskammare för att validera resultaten. Denna avhandling drar slutsatsen om att radiofrekvent energiskörd är möjlig under kontrollerade förhållanden. Eftersom variationer i ineffekt kan resultera i att energiskördarens prestanda varierar, så bör fler studier undersöka möjligheten till att implementera automatiska impedanstuners. Sådana tuners kommer att möjliggöra optimerad prestanda för ett bredare spektrum av drifteffekter och därmed förbättra prestandan för allmänt bruk. / Wireless energy harvesting is the process of capturing electromagnetic energy into usable direct current. With recent advancements in wireless communication technology and the availability of power-efficient sensors and microcontrollers, radio frequency energy harvesting has the potential to become a viable self-sustaining sensor-based platform. This thesis investigates the possibility of utilizing radio frequency energy harvesters as an autonomous sensor-based platform. By creating a radio frequency energy harvesting sensor node, this thesis aims to investigate possible limitations and advancements needed to make such platforms viable for general usage. The goal of the sensor node is to simulate a potential application that utilizes energy harvesters as an energy source and backscattering as a communication medium. Ambient backscattering communication is a wireless communication technique that achieves energy-efficient communication by reflecting energy from ambient electromagnetic sources. The following thesis has successfully developed a prototype that harvests radio frequency energy as low as -10 dBm with 3\% efficiency. Despite the low efficiency, the proposed system can harvest enough energy at -10 dBm to sense, convert and transmit temperature data every 2 seconds. The lowest energy consumption of the sensor node is measured to be six microjoules of energy, demonstrating the energy efficiency of ’todays microcontrollers and sensors. In addition to the performed lab measurements, the developed system has also been tested in a state-of-the-art electromagnetic compatibility chamber to validate the results. This thesis can conclude that radio frequency energy harvesting is possible under controlled conditions. As variations in input power can result in the varying performance of the energy harvester, future studies are needed to investigate the possibility of implementing automatic impedance tuners. Such tuners will allow for optimized performance for a wider range of operating powers hence improving the performance for general usage.
|
Page generated in 0.0793 seconds