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如何测量WiFi应用能耗

文章出处:深圳市创凌智联科技有限公司 人气:-发表时间:2016-05-12 16:55:00


对于应用能耗的测量使你能够评估产品的能量使用寿命。WiFi 应用需要测量系统的单个使用周期以及整个使用寿命内,未激活低功耗(也就是静态)和激活(即动态)模式下的能耗。因此,静态测量工具不足以满足要求,而需要更加先进的测量工具。在这篇博文中,我将讨论测量应用能耗的不同选择。

>>>>应用能耗计算背景知识


一个系统的应用能耗配置描述了系统在不同工作模式下的能耗。此配置还包括在不同系统模式之间进行转换时所消耗的能量。消耗的总电能是使用时间内从电源汲取电流数量(测量单位为安培)的积分:


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一个电池的容量表示出它能够储存的电荷数量。可以用安培小时额定值来指定电量,这个值与电荷量相等。应用电荷消耗量与电池电量决定了应用的使用寿命。


>>>>应用耗电量计算示例


每个耗电量使用情况是动态(瞬变)部分和静态部分的组合,例如以断续连接器件为例,其中的一个传感器定期唤醒,与一个服务器通信。在两次通信的间隔时间内,这个传感器处于最低功率模式(静态功耗模式)。这个系统的瞬态能耗包括唤醒、初始化和网络活动序列—在这个期间内,这个传感器与Wi-Fi接入点进行交互,与云端内的服务器连接并通信,然后断开返回到低功率模式下。这个系统在休眠状态下的静态能耗一目了然。

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我们使用上面的图表来计算由电池供电运行的传感器的产品使用寿命;这个传感器一小时唤醒一次,连接时间少于一秒,并与服务器通信,然后在这个小时的剩余时间内返回到休眠模式。唤醒耗电 (t1=70mSec, i1=25mA),连接至AP,服务器耗电 (t2=500mSec, i2=45mA),与服务器通信时的耗电 (t3=2mSec, i3=200mA),并返回到休眠模式 (t4=~1hour, i4=5uA)。在一个小时的单周期内,计算分为动态和静态部分的耗电量:


1.总体动态能耗为25[mC],其中包括唤醒、连接和流量序列:t1*i1 + t2*i2 + t3*i3 = 70mSec*25mA + 500mSec*45mSec + 2mSec*200mA =~ 25[mC]。

2.总体静态能耗为18[mC],其中包括大约一个小时内的休眠电流:t4*i4 = 1[h]*(60m*60s*1000m)*0.005mA = 18[mC]。

3.因此,单个周期内的总电荷数量为25+18 = 43[mC = mAS]



假定使用的是一个电量为1000mAh的电池,那么使用寿命为9.5年:{1000[mAh]/43[mAS]}/24[小时] = {1000*(60*60)[mAS]/43[mAS]}/24[小时] ~= 3500[天] = 9.5[年]



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