Was sind alternative Stromquellen für drahtlose Sensoren?

Ich versuche, mehrere kleine, Wi-Fi-fähige Sensoren in einer häuslichen Umgebung zu Hause oder im Büro mit Strom zu versorgen. Als solches bin ich daran interessiert, sie zwischen den Ladungen so lange wie möglich mit Strom zu versorgen.

Natürlich wäre eine teure Li-xx-Batterie eine einfache Lösung, aber ich habe auch nach inspirierteren Alternativen gesucht , wie z. B. Micropelt-Thermogeneratoren .

Welche anderen Alternativen gibt es, die bei einer geringen Größe eine angemessene Menge an Leistung bieten würden ?

Alternative Ideen für drahtlose Netzwerke sind willkommen, aber ich möchte gerne WiFi nutzen - die meisten Häuser haben ein WiFi-Netzwerk und einen aktivierten Computer - ich möchte die zusätzliche Ausrüstung auf ein absolutes Minimum beschränken.

[Es ist eine weitere Frage , über die Energiespeicherung . Meine Frage bezieht sich auf die Erzeugung und meine Bedürfnisse sind ziemlich spezifisch (Größe, hohe Leistung usw.).

Sie sollten angeben, um welche Art von Umgebung es sich handelt. Die meisten Methoden, von denen ich gehört habe, verwenden auch Batterien, um die Energie zu speichern, aber Sie können auch eine Reihe von Superkondensatoren verwenden. Das wird aber auch teuer.

Ideen, die ich bis zu einem gewissen Grad erfolgreich angewendet habe:

Solar ist das erste, aber es benötigt Licht. Jedes Licht reicht natürlich aus, auch fluoreszierende. Hält es Ihre Schaltung für eine signifikante Zeitspanne unter Strom? Kommt darauf an, wo es hingehört.

Vibration / Piezoelektrische Erzeugung wurde erfolgreich eingesetzt, um Sensoren unter stark befahrenen Treppen anzutreiben. Der Schlüssel ist eine belebte Treppe - stellen Sie sich die New Yorker U-Bahn oder die Haupttreppe einer Universität zwischen den Kursen vor.

EM-Erfassung - Wenn viel Umgebungs-EM vorhanden ist, können Sie eine Antenne ausschalten, die Ergebnisse korrigieren und regulieren - Boom, Leistung. Es ist jedoch normalerweise illegal, dies mit wichtigen Quellen zu tun. Zum Beispiel können Sie eine Glühbirne mit Strom versorgen, wenn Sie eine Viertelmeile von einer großen Radioantenne entfernt sind. In den meisten Ländern ist das Ernten dieses Stroms jedoch illegal. Es wird auch bemerkt.

Wie Endolith bereits sagte, möchten Sie wahrscheinlich ein weniger leistungshungriges Modul. Ziehen Sie Zigbee anstelle von WiFi in Betracht - es wurde für Geräte mit geringem Stromverbrauch entwickelt, die für kurze Bursts senden und dann aufhören.

[EDIT] Ok, Büro / Zuhause / Inland ist die Anwendung. Wenn Sie es deutlich kontrollieren, können Sie es vielleicht ändern. Sprich durch Hinzufügen von induktiven Ladegeräten? Ich glaube nicht, dass es in einem Standardbüro außer Solar so viele Stromquellen gibt.

Rachel's Electronics hat in letzter Zeit über eine solarbetriebene Arduino-Lösung für Fernsensoren berichtet.

Ich bin mir allerdings nicht sicher, ob das genug Energie für WLAN bietet. Ich würde mir weniger stromhungrige drahtlose Geräte ansehen, wenn ich Sie wäre. Senden Sie wirklich 10 Mbit / s? Oder brauchst du nur ein paar kbit pro stunde?

Wie oft / wie viele Daten müssen Sie senden? Wenn es ziemlich sporadisch ist (in der Größenordnung von einer Minute oder so), können einige AA-Batterien sehr lange halten.

Für Sensoranwendungen ist der Stromverbrauch im Ruhemodus das Wichtigste, das optimiert werden muss . Sie können einige Sekunden lang Daten mit mehreren hundert mA (scheinbar typisch für ein 802.11 * -Modul) aufwecken und senden. Wenn Sie dann einige Minuten lang mit weniger als 1 mA schlafen können, funktionieren einfache Alkalien einwandfrei. NiMH könnte eine Alternative sein, aber in einem optimierten Design für drahtlose Sensoren wird ihre interne Entladungsrate ihre Lebensdauer mehr als die Kapazität einschränken.

Wenn Sie ein komplexes Energy-Harvesting-Produkt verwenden, müssen Sie viel Geld für Supercaps ausgeben, da Sie mit einer Solarzelle, einem Peltier-Junction-System oder einem RF-Harvester bei weitem nicht genug Energie haben . Akkus liefern ohne zusätzliche Kosten gerne jeweils ein Watt.

Eine viel erprobtere Methode für HF-Sensoren ist, wie bereits erwähnt, die Verwendung von ZigBee (802.15.4 - nur sehr wenige Menschen verwenden echtes ZigBee). Sie werden jahrelang mit einem sehr bescheidenen Akku betrieben, und Sie können sie mit einigen Digi ConnectPort X2 problemlos mit einem 802.11-Netzwerk verbinden . 802.15.4-Module können Daten innerhalb von Millisekunden mit einem um ein Vielfaches geringeren Stromverbrauch und einer viel größeren Reichweite aufwachen und senden.

Es gibt die WISP http://wisp.wikispaces.com/ Sie verwenden einen großen Dipol und einen kaskadierten Gleichrichter, um Spannung zu erzeugen.

Der Vollständigkeit halber dachte ich, ich würde die Antwort in einem Kommentar unten zitieren:

Das ist ein Vollwellenspannungsverdoppler. Es funktioniert nicht mit den Ladungen am Himmel, da keine Nulldurchgangsspannung vorliegt. Diese Schaltung kann jedoch die Energie des Radiosenders aufnehmen. Natürlich geben die Radiosender Tausende von Millionen Dollar für die Übertragung von Signalen mit sehr hoher Leistung aus, aber die Energiedichte am anderen Ende wird sehr niedrig sein. Andererseits kann das Abfangen dieser Art von Energie illegal sein, da die Schaltung einen Schatten hinter sich wirft. Newtons physikalisches Gesetz - Energie bleibt erhalten. Bisher ist die einzige freie Energie die primäre Sonnenenergie.

Hier ist eine Beispielschaltung, die ich auf einer zuvor als teslasecret.com registrierten Site gefunden habe, die anscheinend vor einiger Zeit verstrichen ist, aber die Hauptseite ist weiterhin im Internetarchiv verfügbar .

Du brauchst:

• 4 Germaniumdioden (1N34)
• 2 Elektrolytkondensatoren 100F 50v
• 0,2 F 50 V Keramikkondensatoren

Hier ist der elektrische Schaltplan (hoffentlich macht es Sinn):

Und sie versorgten ein Handy damit. Ich bin mir nicht sicher, welchen Antennentyp ich verwenden soll. Ich habe es bestellt und festgestellt, dass es recht einfach zu sein scheint.