Σχεδιασμός και υλοποίηση πλατφόρμας συλλογής περιβαλλοντικής ενέργειας και έξυπνης διαχείρισής της για τροφοδοσία χαμηλής κατανάλωσης IoT συστημάτων
Εξελίξεις στα μικρο-ηλεκτρο-μηχανικά συστήματα (Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS)) και τις τεχνολογίες συλλογής περιβαλλοντικής ενέργειας καθιστούν πλέον δυνατή την παροχή βιώσιμων λύσεων σε διάφορες εφαρμογές. Πιο συγκεκριμένα ασύρματα δίκτυα αισθητήρων (ΑΔΑ) που χρησιμοποιούν επαναφορτιζόμεν...
Κύριος συγγραφέας: | |
---|---|
Άλλοι συγγραφείς: | |
Γλώσσα: | Greek |
Έκδοση: |
2020
|
Θέματα: | |
Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/14160 |
id |
nemertes-10889-14160 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
nemertes-10889-141602022-09-05T20:50:41Z Σχεδιασμός και υλοποίηση πλατφόρμας συλλογής περιβαλλοντικής ενέργειας και έξυπνης διαχείρισής της για τροφοδοσία χαμηλής κατανάλωσης IoT συστημάτων Design and implementation of ambient energy harvesting and smart energy management platform for low power IoT systems Τσενεμπής, Ιωάννης Tsenempis, Ioannis Συλλογή περιβαλλοντικής ενέργειας Χαμηλή κατανάλωση Διαχείριση ενέργειας Ασύρματα δίκτυα αισθητήρων Διαδίκτυο των Αντικειμένων Energy harvesting Internet of Things (IoT) Low power Energy management Wireless sensor networks Εξελίξεις στα μικρο-ηλεκτρο-μηχανικά συστήματα (Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS)) και τις τεχνολογίες συλλογής περιβαλλοντικής ενέργειας καθιστούν πλέον δυνατή την παροχή βιώσιμων λύσεων σε διάφορες εφαρμογές. Πιο συγκεκριμένα ασύρματα δίκτυα αισθητήρων (ΑΔΑ) που χρησιμοποιούν επαναφορτιζόμενες μπαταρίες πλέον μπορούν να στηθούν με μια νέα βάση η οποία εστιάζει τόσο στη χρήση συλλεκτών περιβαλλοντικής ενέργειας όσο και σε τεχνολογίες ασύρματης μεταφοράς ενέργειας σε διαφορετικές μορφές και κλίμακες. Με αυτό το τρόπο λοιπόν η πεποίθηση ότι η ενέργεια ενός τέτοιου δικτύου είναι περιορισμένη, κάτι το οποίο επηρεάζει την λειτουργία του, μπορεί να ξεπεραστεί από μια θεωρητικά ανεξάντλητη παροχή ενέργειας. Η παρούσα διπλωματική εργασία στοχεύει στην ανάπτυξη και υλοποίηση μιας πλατφόρμας που μπορεί αξιόπιστα να τροφοδοτήσει ένα IoT σύστημα χαμηλής κατανάλωσης με δυνατότητες συλλογής δεδομένων από αισθητήρες, επεξεργασίας δεδομένων και ασύρματης επικοινωνίας. Ενσωματώνει ένα προηγμένο ολοκληρωμένο διαχείρισης ενέργειας το οποίο επιτρέπει την αποδοτική συλλογή ενέργειας και είναι κατάλληλο για μικροσκοπικούς και χαμηλής ενέργειας συλλέκτες ενέργειας. Συγκριτικά με άλλο παρόμοια συστήματα δεν μπορεί μόνο να δεχθεί διαφορετικούς τύπους συλλεκτών ενέργειας αλλά επίσης ενσωματώνει ένα υβριδικό σύστημα μπαταριών. Η παρούσα αναφορά έχει ως σκοπό να παρουσιάσει και να αναλύσει τη σχεδίαση της πλατφόρμας, την ενσωματωμένη εξυπνάδα και την απόδοση της ενεργειακής αυτονομίας. Advances in Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) and energy scavenging technologies are now able to provide viable solutions based on different application environments. In particular, rechargeable battery-operated Wireless Sensor Networks (WSN) can now be set upon a new basis that targets both ambient energy harvesting and wireless charging technologies in different forms and scales. Hence, the assumption of finite energy budget (that may also affect the system's performance) can be over-passed by potentially unlimited energy supply. This diploma thesis aims to develop a platform that can effectively power a low power IoT system with processing, sensing and wireless communication capabilities. It embeds an advanced energy management IC that allows extremely high efficiency energy harvesting, suitable for low-power and miniaturized energy generators. Unlike other systems it not only supports a variety of power supply options, but also a hybrid energy storage scheme. This report aims to provide a description of the system's design, the embedded intelligence and the performance in terms of energy autonomy. 2020-11-17T19:51:58Z 2020-11-17T19:51:58Z 2020-10-19 http://hdl.handle.net/10889/14160 gr application/pdf |
institution |
UPatras |
collection |
Nemertes |
language |
Greek |
topic |
Συλλογή περιβαλλοντικής ενέργειας Χαμηλή κατανάλωση Διαχείριση ενέργειας Ασύρματα δίκτυα αισθητήρων Διαδίκτυο των Αντικειμένων Energy harvesting Internet of Things (IoT) Low power Energy management Wireless sensor networks |
spellingShingle |
Συλλογή περιβαλλοντικής ενέργειας Χαμηλή κατανάλωση Διαχείριση ενέργειας Ασύρματα δίκτυα αισθητήρων Διαδίκτυο των Αντικειμένων Energy harvesting Internet of Things (IoT) Low power Energy management Wireless sensor networks Τσενεμπής, Ιωάννης Σχεδιασμός και υλοποίηση πλατφόρμας συλλογής περιβαλλοντικής ενέργειας και έξυπνης διαχείρισής της για τροφοδοσία χαμηλής κατανάλωσης IoT συστημάτων |
description |
Εξελίξεις στα μικρο-ηλεκτρο-μηχανικά συστήματα (Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS)) και τις τεχνολογίες συλλογής περιβαλλοντικής ενέργειας καθιστούν πλέον δυνατή την παροχή βιώσιμων λύσεων σε διάφορες εφαρμογές. Πιο συγκεκριμένα ασύρματα δίκτυα αισθητήρων (ΑΔΑ) που χρησιμοποιούν επαναφορτιζόμενες μπαταρίες πλέον μπορούν να στηθούν με μια νέα βάση η οποία εστιάζει τόσο στη χρήση συλλεκτών περιβαλλοντικής ενέργειας όσο και σε τεχνολογίες ασύρματης μεταφοράς ενέργειας σε διαφορετικές μορφές και κλίμακες. Με αυτό το τρόπο λοιπόν η πεποίθηση ότι η ενέργεια ενός τέτοιου δικτύου είναι περιορισμένη, κάτι το οποίο επηρεάζει την λειτουργία του, μπορεί να ξεπεραστεί από μια θεωρητικά ανεξάντλητη παροχή ενέργειας.
Η παρούσα διπλωματική εργασία στοχεύει στην ανάπτυξη και υλοποίηση μιας πλατφόρμας που μπορεί αξιόπιστα να τροφοδοτήσει ένα IoT σύστημα χαμηλής κατανάλωσης με δυνατότητες συλλογής δεδομένων από αισθητήρες, επεξεργασίας δεδομένων και ασύρματης επικοινωνίας. Ενσωματώνει ένα προηγμένο ολοκληρωμένο διαχείρισης ενέργειας το οποίο επιτρέπει την αποδοτική συλλογή ενέργειας και είναι κατάλληλο για μικροσκοπικούς και χαμηλής ενέργειας συλλέκτες ενέργειας. Συγκριτικά με άλλο παρόμοια συστήματα δεν μπορεί μόνο να δεχθεί διαφορετικούς τύπους συλλεκτών ενέργειας αλλά επίσης ενσωματώνει ένα υβριδικό σύστημα μπαταριών. Η παρούσα αναφορά έχει ως σκοπό να παρουσιάσει και να αναλύσει τη σχεδίαση της πλατφόρμας, την ενσωματωμένη εξυπνάδα και την απόδοση της ενεργειακής αυτονομίας. |
author2 |
Tsenempis, Ioannis |
author_facet |
Tsenempis, Ioannis Τσενεμπής, Ιωάννης |
author |
Τσενεμπής, Ιωάννης |
author_sort |
Τσενεμπής, Ιωάννης |
title |
Σχεδιασμός και υλοποίηση πλατφόρμας συλλογής περιβαλλοντικής ενέργειας και έξυπνης διαχείρισής της για τροφοδοσία χαμηλής κατανάλωσης IoT συστημάτων |
title_short |
Σχεδιασμός και υλοποίηση πλατφόρμας συλλογής περιβαλλοντικής ενέργειας και έξυπνης διαχείρισής της για τροφοδοσία χαμηλής κατανάλωσης IoT συστημάτων |
title_full |
Σχεδιασμός και υλοποίηση πλατφόρμας συλλογής περιβαλλοντικής ενέργειας και έξυπνης διαχείρισής της για τροφοδοσία χαμηλής κατανάλωσης IoT συστημάτων |
title_fullStr |
Σχεδιασμός και υλοποίηση πλατφόρμας συλλογής περιβαλλοντικής ενέργειας και έξυπνης διαχείρισής της για τροφοδοσία χαμηλής κατανάλωσης IoT συστημάτων |
title_full_unstemmed |
Σχεδιασμός και υλοποίηση πλατφόρμας συλλογής περιβαλλοντικής ενέργειας και έξυπνης διαχείρισής της για τροφοδοσία χαμηλής κατανάλωσης IoT συστημάτων |
title_sort |
σχεδιασμός και υλοποίηση πλατφόρμας συλλογής περιβαλλοντικής ενέργειας και έξυπνης διαχείρισής της για τροφοδοσία χαμηλής κατανάλωσης iot συστημάτων |
publishDate |
2020 |
url |
http://hdl.handle.net/10889/14160 |
work_keys_str_mv |
AT tsenempēsiōannēs schediasmoskaiylopoiēsēplatphormassyllogēsperiballontikēsenergeiaskaiexypnēsdiacheirisēstēsgiatrophodosiachamēlēskatanalōsēsiotsystēmatōn AT tsenempēsiōannēs designandimplementationofambientenergyharvestingandsmartenergymanagementplatformforlowpoweriotsystems |
_version_ |
1771297337797246976 |