如何为物联网（IOT）设备提供电力？

随着智能设备和物联网等先进技术的兴起，世界正在迅速走向完全数字化时代。智能手机、智能灯泡、智能恒温器、Alexa、Siri等现代数字设备在过去几年中获得了显著的地位。然而，令你惊讶的是，大多数智能设备都需要低压直流电才能运行。这是因为现代设备具有复杂的集成电路，这些集成电路被设计为将直流电作为其输入。但是，正如我们所知，我们家中的电力是通过交流电分配的，因此设备需要将交流电转换为直流电才能高效工作。未来，我们的数字系统的电力需求可能会更加优化和灵活。让我们看看今天如何为物联网设备供电。

电源的应用

根据设备及其设计的不同，电源应用可能有所不同。最高的功耗是由运行一致且停机时间很少的设备完成的。它们需要消耗大量的能量来奔跑。然而，它们的高能量可以显著低于需要大量能量输入的传统设备。因此，广泛使用的设备通常使用铅酸或锂离子电池，这些电池可以保持更长时间的电量。

除此之外，还有某些物联网设备，如智能恒温器，消耗的电量明显更少。由于它们的操作受到限制，它们可能会测量室温，将信息传递给系统，然后进入睡眠模式。这为设备节省了大量的能量。这种设备通常使用碱性原电池，以保持其长时间运行。

电源和物联网设备操作

不同电源对物联网设备的运行有重大影响。以下描述了物联网设备的正确电源对系统的影响：

更高的效率：每个数字设备都有其理想使用的电源要求规格。当您始终为设备提供公司指定的电源输入时，它将以更高的效率执行，并提供延长寿命的出色结果。

降低停机时间：当设备在正确的电源供应下更有效地工作时，设备的维护需求显著降低。这提高了设备的工作时间，并为流程提供了更高的正常运行时间。

更高的生产率：随着效率和性能的提升，设备的生产率自然也会提高。因此，为您的物联网设备提供制造商指定的电源可以帮助您实现更高的工作效率。

不同的电池类型

以下是各种物联网设备中使用的不同类型的电池。

铅酸蓄电池

铅酸电池现在非常受欢迎，特别是因为它们在电动汽车上的使用。铅酸电池由酸和两个铅电极组成。阳极由铅组成，而阴极由氧化铅组成。电池中的电解质以酸的形式存在。铅酸电池内阻低，这有助于它们产生极高的功率。大型物联网基础设施和机器通常需要这种类型的电源。

碱性电池

这些是最普遍的电池类型，在日常生活中广泛应用于我们的电视或交流遥控器，手表，许多无线设备等。这种电池类型的电极由铁和镍制成，碱(NaOH或KOH)用作电解质。

碱性电池通常有寿命较短的限制。这是由于它的性质产生更大的内阻，导致更高的自放电操作。虽然这个问题现在已经通过将氢插入铁的复杂技术得到了解决，但与其他类型的电池相比，这种电池仍然缺乏更多的能量。这就是为什么这种类型的电池主要用于便携式和低功耗的物联网设备，这些设备需要非常低的功率才能运行。

锂离子电池

这些电池在全球范围内广泛应用于笔记本电脑、手机等现代应用中。锂离子电池是用铝箔和铜箔包裹在一起的。在箔内部有一种充满锂电解质的多孔物质。锂离子电池中的电解质含有通常由石墨、氧化物或金属盐制成的基底。锂离子被插入到基底中以启动化学反应并产生高能量密度。

物联网替代电源

虽然化学电池为物联网系统提供了更高的性能和可靠性，但它们对环境极其有害。因此，更换的需要正在得到大量解决，并鼓励更多地使用替代电源。

让我们来看看支持物联网系统的一些替代电源:

太阳能电池板

近年来，这种电源受到了广泛的欢迎。它利用半导体中的光伏效应为物联网设备发电。太阳能电池板的操作很简单。当量子光击中半导体表面时，电子跃迁到更高的能量状态，产生可用于多种用途的能量。

热电效应功率

这是一个强大的选项，适用于塞贝克效应的概念。在这种方法中，采用两侧有很大温差的非均质导体。由于一侧的温度下降，离子和电子会移动到较冷的一侧，产生足够的电动势，为物联网电子设备供电。

原子电池

这种类型的电源是非常有前途的，并用于太空计划的卫星动力。在这种方法中，同位素电池是用纳米钻石设计的，电池可以发电多年。然而，这种电源的局限性是它只能产生很小的电流，需要一个蓄能器来存储和不断地从电源中提取电能。

电源的注意事项

现在必须清楚的是，物联网设备可以使用不同的电源运行。在考虑为基于物联网的系统选择哪种电源时，请遵循以下三个步骤:

#1:物联网设置要求

您必须了解您的物联网设置要求，并考虑是否希望创建一个完整的网络，或者只需要一个或两个设备的电源。然后，根据您的需求，您可以通过外部网络为设备供电，也可以购买自己的电池。

# 2:成本

接下来，计算你将承担的成本来为你的物联网设置充电。探索所有的选择并考虑它们的成本。最具成本效益的方法是从已经建立的网络中获取电力。

3 .备份需求

不要忘记在设置中需要的备份需求。如果您正在建立一个工业物联网设置，则必须保留一个备份系统，以帮助防止机器和操作停机。

对电力的需求

很明显，无论你的物联网系统有多独特，它们都不能在没有电力的情况下运行。现代技术通过发现新能源和开发节能电子设备来解决这个问题。许多基于物联网的公司为各种物联网需求提供完整的解决方案。

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