如何实现物联网设备的能耗管理

物联网中的设备能耗管理是一项具有挑战性的任务，设备可以位于远程的任何一个地方且必须需要电能方可工作。

一、如何实现物联网设备能耗管理

物联网中的设备能耗管理涉及与设计过程相关的所有环节，并且分析设备的行为如何影响能耗非常重要。电池容量和设备行为是两个最重要的方面。通常，我们可以从三个不同的区域来模拟物联网设备的功耗：

微控制器

无线电操作

传感器和执行器典型的物联网设备使用场景是：

从传感器获取数据

发送和接收数据

控制执行器通常，IoT设备使用一个或多个传感器来获取与环境相关的信息。获取的数据在本地或远程使用以做出决策。使用传感器获取该信息，并且每个传感器具有特定的功耗。因此，选择相适应的传感器以优化能耗管理就尤为重要。

物联网设备在运行期间可以远程发送和接收数据。通常，几个物联网设备连接到物联网网关，该网关收集此类信息并将其发送到云端。从电源管理的角度来看，发送和接收操作是能耗最大的任务之一，因为这个过程涉及无线电连接(蜂窝，Wi-Fi，蓝牙等)。

最后，在本地或远程使用某些特定业务逻辑，IoT设备可以控制一个或多个执行器。

微控制器控制所有操作，是设备的大脑，为了工作，它需要电源。

二、在物联网中实施能耗管理

我们使用Arduino，ESP8266和其他兼容设备开发IoT应用程序的最简单方法是实现该loop() 方法中的代码。例如，当我们必须以特定的时间间隔从传感器获取数据时，只需添加 delay(..) 方法，指定设备在再次启动之前应等待多长时间并重复相同的任务。当我们考虑电源管理方面时，这种方法并不是最好的方法。我们可以通过不同的方式来获得更好的结果。

ESP8266有四种不同的模式可以“休眠”或保存电池：

No sleep

Modem sleep

Light sleep

Deep-sleep1. No sleep

这是使用此设备的最低效方式，因为它始终在线。

2. Modem sleep

当ESP8266连接到Wi-Fi时才会启用此模式。在该模式下，ESP8266在两个DTIM信标间隔之间关闭Wi-Fi模块。ESP8266在下一个Beacon之前再次打开Wi-Fi模块。当需要保持CPU开启时，使用睡眠模式。

3. Light sleep

这种模式和Modem sleep模式非常相似，但在该模式下，ESP8266暂停CPU并关闭时钟。此模式比以前的模式更有效。在Light sleep模式下，应使用GPIO引脚唤醒ESP8266。

4. Deep-sleep

在此模式下，除RTC(实时时钟)外，一切都将关闭，因此ESP8266可以定期打开。这是最有效的模式。深度睡眠模式可用于设备应以特定间隔发送数据的情况。这是使用传感器的应用程序的示例。应用程序读取传感器数据，发送值并进入深度睡眠模式。