¿Cómo pueden estos candados de rastreo de bicicleta GPS / GPRS ahorrar tanto energía?

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Estoy realmente desconcertado por cómo estos candados de bicicleta con GPS / GPRS, que funcionan con energía solar, parecen funcionar con muy poca energía. Están equipados con un pequeño panel solar.

Como usted sabe, estos candados son populares en estos días con bicicletas compartidas públicamente como OFO, Mobike, etc. Según tengo entendido, en principio, informan (de forma continua o muy a menudo) su posición a un servidor a través de la conexión GPRS. Es posible que también necesiten encuestar al servidor con frecuencia para recibir comandos (por ejemplo, desbloquear la bicicleta). En mi conocimiento, todo esto requiere mucho poder. Se operan con una aplicación, y como entiendo, por ejemplo, si desea desbloquear desde la aplicación, los datos se transmitirán de la aplicación al servidor y del servidor a la cerradura.

Yo mismo estoy intentando hacer un DIY para aprender IoT.

Estoy basando mi bloqueo en el módulo GPS80 / GPRS SIM808 y basándome en mis cálculos (a continuación) requiere una batería recargable enorme y un panel solar enorme para cargarla. Estos bloqueos comerciales podrían estar usando otros módulos, pero supongo que su consumo de energía debería ser más o menos comparable ya que usan la misma tecnología.

ESTOS SON MIS CÁLCULOS:

Dejemos de lado el GPS ya que veo que solo GPRS ya es suficiente rompecabezas para mí.

Decidí que para ahorrar energía, mi SIM808 no mantendrá una comunicación continua con el servidor, sino que realizará una conexión al servidor (a través de TCP / HTTP a un script PHP) cada 5 segundos para enviar datos (por ejemplo, la ubicación GPS) ) y para recibir datos (por ejemplo, comando para desbloquear la bicicleta).

Incluso con ese intervalo, el módulo tendría que realizar casi 20,000 sesiones de transferencia de datos al día. Suponiendo que cada sesión necesita 1 segundo, entonces el tiempo total de transmisión es de 5.55 horas al día. De acuerdo con lo que describí en la hoja de datos del SIM808, el módulo consume alrededor de 0.48A durante la transmisión (la hoja de datos incluso dice que en algunas ráfagas de transmisión la corriente puede ser tan alta como 2A, pero simplemente mantengámonos en 0.48 A).

Eso requiere una batería recargable 2.7 Ah para alimentar el módulo durante 24 horas. Por supuesto, para tener en cuenta los días de invierno o cuando hay mal tiempo, decido triplicar la capacidad de la batería a 9Ah (que decido usar 12V 3S Li-ion ya que tengo algunos alrededor) para que el módulo pueda durar unos 3 días incluso sin luz solar.

Ahora, para que el panel solar cargue esta batería 9Ah , de acuerdo con la calculadora aquí , necesitaré un panel solar 225W 12V , y con su tamaño, creo que debería montarse en un techo.

¿Alguien podría decirme dónde puedo haber salido mal?

¡Gracias!

EDITAR: Mis cálculos están equivocados. El consumo medio de energía debe ser < 1 vatio y un panel solar de 10 vatios es más que suficiente.

Con técnicas inteligentes de ahorro de energía, un panel de 2W sería suficiente.

    
pregunta Dave

2 respuestas

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Hay un par de cosas que puede hacer para reducir la velocidad de transmisión.

  1. Solo transmite cuando se ha movido más de una cierta distancia ... por ejemplo, 50 pies o menos.

  2. Reduzca el tamaño de la transmisión. 1 segundo parece ser mucho tiempo para un paquete de Estoy aquí. 40mS parece más en el parque de pelota.

  3. Utilice la transmisión adaptativa según la potencia disponible. es decir, reducir la velocidad de tránsito cuando está oscuro y no se han movido en un tiempo.

A partir de un control de cordura, algo parece fallar con tus cálculos.

Si es 12V y la corriente máxima es cuando se transmite a aproximadamente 0.5A, eso es solo 6W si está transmitiendo 24-7. A un segundo cada cinco, eso es un poco más de un vatio. Solo por eso, un panel solar de 225 vatios sería un exceso excesivo, incluso si desea cargar una batería para que funcione durante unos días en un garaje.

    
respondido por el Trevor_G
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IoT de muy bajo consumo consiste en reducir el trabajo inútil y los datos transmitidos.

La tasa de transmisión de

GPRS es generalmente de 2kB / s sin tiempo de conexión. Para un rastreador, puede tratar con paquetes de 64-128 bytes. Eso es 20-40 veces menos tiempo en línea por sesión de lo que estimó.

La posición se puede actualizar solo cuando la bicicleta se mueve (es común comenzar el chip con un acelerómetro). La tasa de actualización puede ser muy baja porque no la está utilizando para fines de navegación. El GPS solo necesitará algo de tiempo en el arranque en frío para encontrar algunos satélites, luego será fácil seguirlos cada 30 segundos aproximadamente.

Dependiendo de lo que desee sondear al servidor, también se puede hacer al mover la bicicleta. Por ejemplo, un usuario que quiera desbloquear una bicicleta probablemente la tomará en sus manos y la moverá un poco.

    
respondido por el math3006

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