1769-L30ER-NSE /A 电池种类很多,电池储能大小与形状、活动离子的扩散速度、电极材料的选择等因素有关。无线传感器网络节点的电池一般不易更换,所以选择电池非常重要,DCDC模块的效率也至关重要;另外,还可以利用自然界的能源来补充电池的能量。
按照能否充电,电池可分为可充电电池和不可充电电池;根据电极材料,电池可以分为镍铬电池、镍锌电池、银锌电池和锂电池、锂聚合物电池等。一般不可充电电池比可充电电池能量密度高,如果没有能量补给来源,则应选择不可充电电池。在可充电电池中,锂电池和锂聚合物电池的能量密度,但是成本也比较高;镍锰电池和锂聚合物电池是唯一没有毒性的可充电电池。常见电池的性能参数如表5所列。无线传感器网络节点一般工作在户外,可以利用自然能源来补给电池的能量。自然界可利用的能量有太阳能、电磁能、振动能、核能等。由于可充电电池的次数是有限的,而且大多数可充电电池有记忆效应,因此利用自然界的能量不能频繁对电池充电,否则会大大缩短电池的使用寿命。
2.4 传感器模块
传感器种类很多,可以检测温湿度、光照、噪声、振动、磁场、加速度等物理量。美国Crossbow公司基于Mica节点开发了一系列传感器板,采用的传感器有光敏电阻Clairex CL94L、温敏电阻ERTJ1VR103J(松下电子公司)、加速度传感器ADI ADXL202、磁传感器Honeywell HMC1002等。温湿度传感器SHTxx系列能支持低功耗模式,采集完数据后自动转入休眠模式,电流小于1 μA。
3 结论
由于应用背景不同,目前国内外存在很多硬件平台,采用的无线通信技术也有很多种。本文主要总结了目前常见的无线传感器网络硬件平台,分析比较了常用的处理器、无线芯片、无线通信技术、传感器和电源,并始终把功耗作为考虑的重要比较因素之一。通过对无线传感器网络硬件平台的详细分析,期望能对我国的无线传感器网络的研究和发展起到积极作用。