Energy Harvesting for Wireless Sensor Networks: Technology, Components and System Design

ISBN-13: 9783110443684 / Angielski / Miękka / 2018 / 400 str.

Olfa Kanoun

Opis

Drahtlose Sensorsysteme gewinnen zunehmend an Bedeutung in der Mess- und Sensortechnik. Die reduzierten Installationskosten, der flexible Einsatz, und der wartungsarme Betrieb stellen die entscheidenden Eigenschaften dar. Fur Die Versorgung drahtloser Sensorsystemen bestehen heutzutage einige Grundtechnologien, die es prinzipiell ermoglichen einen energieautarken Betrieb zu realisieren. Hierzu zahlen z. B. Solarwandler, Vibrationswandler und thermoelektrische Wandler. Zu den drahtlosen Sensornetzwerken gehoren weitere wichtige Technologien, wie z. B. energiesparsame Kommunikationstechniken, energiesparsame Elektronikund viele mehr. Abhangig von den Anwendungsumgebungen zeigen ambiente Energiequellen unterschiedliches Verhalten bezuglich Verfugbarkeit, Zuverlassigkeit und Abhangigkeit von Einflussfaktoren und Umgebungsbedingungen. Um die Funktionsfahigkeit der Sensorknoten trotzdem zu garantieren, kommen sowohl Energieubertragung als auch intelligente Verfahren des Energiemanagements in Frage. Diese konnen sich an die jeweiligen Situation anpassen und nutzen hierfur akkurate Informationen uber den Systemzustand verschiedener Betriebsmodi. Notwendige Aktivitaten werden energieoptimiert innerhalb der zulassigen Margen durchgefuhrt. Knoten kooperieren zusammen fur die Optimierung der Netzwerk Verfugbarkeit als Ganzes. Der Trend geht dahin, dass geeignete Prognosemoglichkeiten sowohl fur den Betrieb als auch fur die Energiebilanzierung zum Einsatz kommen. Ziel des Buches ist die Aufbereitung der Thematik energiautarker Sensornetzwerke nach heutigem Stand der Technik, unter Brucksichtigung der wichtigen Entwicklungen der letzten Jahre. Die Autoren sind renommierte Wissenschaftler im internationalen Mastab. Das Buch adressiert alle wichtigen Technologien furs Energy Harvesting und beinhaltet umfassend Beitrage fur die wichtigsten Energiequellen, wie z. B. Solarenergie, Vibration, Thermoelektrische Wandler, Energiemanagement und Energieubertragung fur die Energieversorgung von Sensorsystemen. Wesentliche Inhalte sind: - Drahtlose Sensoren
- Energy Havesting
o Energy Harvesting aus Solarer Energie
o Energy Harvesting aus Vibration
 Elektromagnetische Wandler
 Piezoelektrische Wandler
 Magnetoelektrische Wandler
 Nichtlineare breitbandige Wandler
o Energy Harvesting aus thermoelektrischen Wandlern- Energieubertragung
o Energieubertragung via magnetische Felder
o Energieubertragung via Radiofrequenz - Energiemanagement
o Schnittstellen und DC/DC-Wandler
o Energiespeicherungskonzepte
o Energiemanagement im Netzwerk-Konzept - Ausgewahlte Anwendungen
o Industrie Anwendungen
o Umwelt Anwendungen
o Landwirtschaftliche Anwendungen
o Medizinische Anwendungen

Spis treści

Wesentliche Inhalte sind:

- Drahtlose Sensoren
- Energy Havesting
o Energy Harvesting aus Solarer Energie
o Energy Harvesting aus Vibration
Elektromagnetische Wandler
Piezoelektrische Wandler
Magnetoelektrische Wandler
Nichtlineare breitbandige Wandler
o Energy Harvesting aus thermoelektrischen Wandlern

- Energieübertragung
o Energieübertragung via magnetische Felder
o Energieübertragung via Radiofrequenz

- Energiemanagement
o Schnittstellen und DC/DC-Wandler
o Energiespeicherungskonzepte
o Energiemanagement im Netzwerk-Konzept

- Ausgewählte Anwendungen
o Industrie Anwendungen
o Umwelt Anwendungen
o Landwirtschaftliche Anwendungen
o Medizinische Anwendungen

O autorze

Olfa Kanoun, TU Chemnitz.