如何使用 Cooja 计算总能耗

Posted 2023-03-05

【中文标题】如何使用 Cooja 计算总能耗

【英文标题】：How to calculate total energy consumption using Cooja

【发布时间】：2017-08-11 21:53:22

【问题描述】：

我正在与无线传感器网络负责人一起评估其在我的工作中的性能。我想测量延迟和总能耗以找到每个节点中的剩余能量。所以我的问题是我有一些tx rx cpu cpu_idle 的值，我不知道如何使用它们来计算我需要的值。我发现了一些计算规则，但我不明白如何在我的案例中应用它。

通信消耗的能量：

CPU消耗的能量：

32768是什么意思，我们为什么要用这个数字？是标准值吗？

【问题讨论】：

您在哪里找到该案例研究，请声明这些图片或论文的来源。一般来说，良好的能量计算没有任何规则。这取决于打开的外围设备、使用的处理器、速度等。

【参考方案1】：

powertrace 输出以计时器刻度打印。

tx - 无线电处于传输模式的滴答数 (ENERGEST_TYPE_TRANSMIT) rx - 收音机处于接收模式的滴答数 (ENERGEST_TYPE_LISTEN) cpu - CPU 处于活动模式的滴答数 (ENERGEST_TYPE_CPU) cpu_idle - CPU 处于空闲模式的滴答数 (ENERGEST_TYPE_LPM)

tx 和 rx 对的元素是互斥的，cpu 和 idle 也是如此 - 系统永远不能同时处于两种模式。但是，其他组合也是可能的：例如，它可以同时位于cpu 和tx 中。 cpu 和 idle 的总和是系统的总正常运行时间。

计时器一个滴答的持续时间取决于平台，并定义为RTIMER_ARCH_SECOND 常量。每秒 32768 滴答是这个常数的典型值——这就是方程中数字的来源。例如：

ticks_in_tx_mode = energest_type_time(ENERGEST_TYPE_TRANSMIT);
seconds_in_tx_mode = ticks_in_tx_mode / RTIMER_ARCH_SECOND;

要计算平均电流消耗（以 毫安、mA 为单位），请将 tx、rx、@987654342 中的每一个相乘@, cpu_idle 分别在该模式下的电流消耗以 mA 为单位（从节点的数据表中获取值），将它们相加，然后除以 RTIMER_ARCH_SECOND：

current = (tx * current_tx_mode + rx * current_rx_mode + \
          cpu * current_cpu + cpu_idle * current_idle) / RTIMER_ARCH_SECOND

要计算 电荷（单位为 毫库仑，mC），请将平均电流消耗乘以测量持续时间（节点的正常运行时间）以秒为单位：

charge = current * (cpu + cpu_idle) / RTIMER_ARCH_SECOND

要计算 功率（单位为 毫瓦，mW），将平均电流消耗乘以系统电压，例如，3如果由一对 AA 电池供电，则为伏特：

power = current * voltage

最后，计算能量消耗（单位为毫焦耳，mJ），将功率乘以持续时间（以秒为单位）或乘以电荷与系统电压：

energy = charge * voltage

上面的第一个公式计算了通信的能量消耗；第二个：用于计算。

这个site 可能有助于分解数字。

【参考方案2】：

32768 Hz 或 32、768 kHz 这是 MSP430F247 微控制器频率，具体为活动模式：32iuA @ 3 v / 1 MHz 或 1x10 6 Hz 和低功耗模式 = 1 uA @ 3V /32768 Hz