रास्पबेरी पाई जीपीएस / जीएसएम ट्रैकर के लिए बिजली की कमी

Question

मैंने हाल ही में एक कॉलेज प्रोजेक्ट के लिए Pi Zero के साथ एक पूरी तरह कार्यात्मक IoT GPS / GSM ट्रैकर बनाया है और अब जब यह खत्म हो गया है और इसके साथ किया गया है, तो मैं पूरे सिस्टम के वर्तमान ड्रॉ को कम करना चाहूंगा क्योंकि दो 2500mAh की बैटरी ही इसे पावर दे सकती है एक से दो दिनों के लिए। हालाँकि, मैं अभी भी इन उपकरणों के लिए नया हूँ और मुझे हार्डवेयर परिवर्तन और तकनीकों के बारे में कुछ मदद पसंद होगी।

मेरा लक्ष्य: एक ऐसा उपकरण जो अजगर लिपियों को चलाने में सक्षम हो, जिसमें न्यूनतम संभव शक्ति ड्रा के साथ न्यूनतम रूप कारक (विशेष रूप से ऊंचाई) हो।

मेरा वर्तमान सेटअप उपयोग करता है:

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• रास्पबेरी पाई जीरो
• प्रवेश Fona 808 GPS और GSM
• Adafruit LSM303 एक्सेलेरोमीटर और मैग्नेटोमीटर

मैं Arduinos और MSP430 की पावर-सिपिंग के बारे में जानता हूं, लेकिन मुझे नहीं पता कि क्या इन माइक्रो-कंट्रोलर के साथ ऐसा करना संभव है या नहीं।

मेरे प्रश्न हैं:

1. रास्पबेरी पाई से अधिक नंगे-हड्डियों के बोर्डों पर जाने के लिए सीखने की अवस्था का कितना कठिन है?
2. क्या इन अन्य बोर्डों के लिए समवर्ती रूप से जीएसएम / जीपीएस / एक्सेलेरोमीटर चलाना संभव है?
3. क्या कोई अन्य मॉड्यूल हैं जो समान कार्यक्षमता प्रदान करते हैं लेकिन कम बिजली की खपत करते हैं? (मैं इन मॉड्यूल के लिए विशिष्ट बिजली नंबर नहीं पा सकता हूं)
4. क्या मेरे वर्तमान मॉड्यूल उदाहरण के लिए MSP430 के साथ काम करेंगे?
5. कोई सिफारिश / टिप्पणी?

Comments

वे काफी कुछ सवाल हैं। यदि आप थोड़ा और ध्यान केंद्रित करेंगे तो आपको बेहतर उत्तर मिलेंगे।

— Helmar

एक आसान जवाब के लिए यह सवाल थोड़ा बहुत कथात्मक है। यह बेहतर होगा यदि आप अपने मौजूदा डिज़ाइन का संदर्भ देते हैं, तो कार्यात्मक आवश्यकताओं और इंटरफेस को परिभाषित करें। आप किसी को भी इस समय उत्तर देने के लिए काफी वास्तु जांच छोड़ रहे हैं - और संभवतः आपने पहले ही इनका जवाब पा लिया है।

— शॉन हुलिएन

Answer 1

मुझे लगता है कि डिवाइस पर प्रसंस्करण की आवश्यकताएं पर्याप्त शून्य के पास हैं। ऐसा लगता है कि आप कुछ त्वरण इनपुट का उपयोग करके यह निर्धारित कर रहे हैं कि कितनी बार जीएसएम डिवाइस को जगाना है।

आदर्श रूप से, आप एक MCU चाहते हैं, जिसे एक्सीलरोमीटर से नींद से जगाने के लिए ट्रिगर किया जा सकता है, और फिर यह निर्धारित करें कि किसी लोकेशन विंग को कब भेजा जाए। कोई भी माइक्रो-पाइथन आधारित डिवाइस एक अच्छा शुरुआती बिंदु होना चाहिए।

एक छोटे बोर्ड की बिजली नाली के एक उदाहरण के रूप में, बीबीसी माइक्रोब डिस्प्ले के बंद होने पर (16 मेगाहर्ट्ज पर चल रहा है, और ऑन-बोर्ड एक्सेलेरोमीटर / मैजेनोमीटर संचालित) के साथ मिलियम्स के एक जोड़े का उपयोग करने लगता है ।

माइक्रोपायथॉन 'नींद' का समर्थन करता है, लेकिन यह लक्ष्य प्लेटफ़ॉर्म पर निर्भर करेगा कि यह आपको कितना बिजली बचाता है। यथार्थवादी रूप से, इस तरह के अनुप्रयोग के लिए, C ++ एम्बेडेड ऑपरेटिंग सिस्टम को कोड करने के लिए अधिक कठिन नहीं होगा, और थोड़ी अधिक शक्ति को बचाने के लिए अधिक लचीलेपन की अनुमति देता है।

आपके पावर ड्रेन की गणना करने में पहला चरण विभिन्न तरीकों की पहचान करना है, और प्रत्येक कार्य के लिए एक ऊर्जा लागत आवंटित करना है। यह आपको आधारभूत दैनिक निष्क्रिय शक्ति (बिना काम किए) के साथ जीपीएस / जीएसएम संदेश लागत की तुलना करने की अनुमति देता है। फिर आप देख सकते हैं कि प्रत्येक घटक पर उपलब्ध बचत क्या है। बशर्ते आपका जीएसएम मॉड्यूल केवल कुछ मिनटों के लिए सक्रिय हो, यह बिजली की खपत काफी महत्वहीन हो सकता है।

Comments

नींद शायद, जाने का रास्ता है accelerometer द्वारा, लेकिन यह भी एक टाइमर या कुछ और करने के लिए (ओ पी सवाल में लापता) प्रासंगिक उपयोग के मामलों से जाग ट्रिगर

— आरएसएफ

Answer 2

मेरे अनुभव में जीएसएम और जीपीएस मॉड्यूल प्रोसेसर की तुलना में कहीं अधिक शक्ति खींचते हैं। यह उम्मीद की जानी चाहिए क्योंकि इन दोनों में बहुत सारे आरएफ सर्किट्री होते हैं और जीएसएम मॉड्यूल को संचारित करने के साथ-साथ प्राप्त करने की आवश्यकता होती है।

पहला चरण आपके प्रोटोटाइप को फिर से कॉन्फ़िगर करना होगा ताकि आप प्रत्येक भाग द्वारा खपत की गई बिजली की निगरानी कर सकें। एक बार जब आपके पास यह विशेषता होती है, तो आपको शायद पावर कंट्रोल सर्किटरी को लागू करने की आवश्यकता होगी ताकि आप केवल जीपीएस और जीएसएम मॉड्यूल चालू करें जब यह आवश्यक हो। अब आप उन्हें बंद रखने का खर्च उठा सकते हैं, जितनी बेहतर बैटरी लाइफ आपको मिलेगी।

जीएसएम और जीपीएस प्रोटोकॉल दोनों के साथ समस्याओं में से एक यह है कि यदि इकाई किसी भी समय की अवधि के लिए बंद है, तो कनेक्शन को फिर से स्थापित करने में अधिक समय लगता है और इससे जीपीएस और डेटा सर्किट की उपलब्धता के लिए सबसे पहले ठीक होने का समय बढ़ जाएगा जीएसएम।

Answer 3

MicroPython का उपयोग करके आप संभवतः उपभोग करने वाले Pi Zero से किसी अन्य प्लेटफ़ॉर्म पर स्विच कर सकते हैं। आधिकारिक PyBoard एक STM32F405RG है, जो काफी अच्छा हो सकता है, लेकिन कम-शक्ति STM32L4 श्रृंखला के लिए भी समर्थन है।

वर्तमान में आप अपने SIM808 और LS2303 को इंटरफेस करने के लिए UART और I2C परिधीय का उपयोग करने के लिए 1 गीगाहर्ट्ज पर एक पीरो जीरो चला रहे हैं। पाई बेकार में लगभग 80 mA की खपत करता है , जब यह नहीं है की बात नहीं है।

यदि आप अपनी सीपीयू घड़ी आवृत्ति को कम कर सकते हैं तो आप अपनी बिजली की खपत को भी कम कर सकते हैं। इस कार्य के लिए मेगाहर्ट्ज की एक जोड़ी पर्याप्त होगी।

तो आप एक PyBoard में बदल सकते हैं, जो सभी बाह्य उपकरणों के साथ रन मोड में केवल 10 MHz से कम के एक जोड़े का उपभोग करता है।

स्टॉप में बहुत कम 0.4 एमए और स्टैंडबाय मोड में 2.4 यूए।

संभवतः आपको अपनी स्क्रिप्ट्स को MicroPython में पोर्ट करना होगा, लेकिन यह आसान होगा कि उन्हें C में पोर्ट करना आसान हो।