如何實現物聯網設備的能耗管理

物聯網中的設備能耗管理是一項具有挑戰性的任務，設備可以位于遠程的任何一個地方且必須需要電能方可工作。

一、如何實現物聯網設備能耗管理

物聯網中的設備能耗管理涉及與設計過程相關的所有環節，并且分析設備的行為如何影響能耗非常重要。電池容量和設備行為是兩個最重要的方面。通常，我們可以從三個不同的區域來模擬物聯網設備的功耗：

微控制器

無線電操作

傳感器和執行器典型的物聯網設備使用場景是：

從傳感器獲取數據

發送和接收數據

控制執行器通常，IoT設備使用一個或多個傳感器來獲取與環境相關的信息。獲取的數據在本地或遠程使用以做出決策。使用傳感器獲取該信息，并且每個傳感器具有特定的功耗。因此，選擇相適應的傳感器以優化能耗管理就尤為重要。

物聯網設備在運行期間可以遠程發送和接收數據。通常，幾個物聯網設備連接到物聯網網關，該網關收集此類信息并將其發送到云端。從電源管理的角度來看，發送和接收操作是能耗最大的任務之一，因為這個過程涉及無線電連接(蜂窩，Wi-Fi，藍牙等)。

最后，在本地或遠程使用某些特定業務邏輯，IoT設備可以控制一個或多個執行器。

微控制器控制所有操作，是設備的大腦，為了工作，它需要電源。

二、在物聯網中實施能耗管理

我們使用Arduino，ESP8266和其他兼容設備開發IoT應用程序的最簡單方法是實現該loop() 方法中的代碼。例如，當我們必須以特定的時間間隔從傳感器獲取數據時，只需添加 delay(..) 方法，指定設備在再次啟動之前應等待多長時間并重復相同的任務。當我們考慮電源管理方面時，這種方法并不是最好的方法。我們可以通過不同的方式來獲得更好的結果。

ESP8266有四種不同的模式可以“休眠”或保存電池：

No sleep

Modem sleep

Light sleep

Deep-sleep1. No sleep

這是使用此設備的最低效方式，因為它始終在線。

2. Modem sleep

當ESP8266連接到Wi-Fi時才會啟用此模式。在該模式下，ESP8266在兩個DTIM信標間隔之間關閉Wi-Fi模塊。ESP8266在下一個Beacon之前再次打開Wi-Fi模塊。當需要保持CPU開啟時，使用睡眠模式。

3. Light sleep

這種模式和Modem sleep模式非常相似，但在該模式下，ESP8266暫停CPU并關閉時鐘。此模式比以前的模式更有效。在Light sleep模式下，應使用GPIO引腳喚醒ESP8266。

4. Deep-sleep

在此模式下，除RTC(實時時鐘)外，一切都將關閉，因此ESP8266可以定期打開。這是最有效的模式。深度睡眠模式可用于設備應以特定間隔發送數據的情況。這是使用傳感器的應用程序的示例。應用程序讀取傳感器數據，發送值并進入深度睡眠模式。