वाईफ़ाई मॉड्यूल की खपत को दस या अधिक बार कैसे कम करें

सभी को शुभ दिन !!!

यह लेख मुख्य रूप से लोकप्रिय ESP8266 मॉड्यूल (ESP8285) से संबंधित है।

हाल ही में, एक मंच में मुझे ईएसपी-नाउ प्रोटोकॉल के बारे में एक सवाल पूछा गया था। नतीजतन, मैंने विशेष रूप से, सोनॉफ़, ईएसपी 8266 सहित वाईफाई के माध्यम से काम करने वाले सेंसर और एक्ट्यूएटर्स की खपत को कम करने के तरीकों के बारे में बात करने का फैसला किया।

सबसे पहले, समस्या का सार हल किया जा रहा है।

वाईफाई पर क्लासिक समाधान में, आपको या तो एक विशेष राउटर, या एक्सेस प्वाइंट मोड में एक स्मार्टफोन या डिवाइस का उपयोग करना होगा।

ESP8266 पर टैम्बोरिन के साथ विशेष नृत्य के बिना डेटा को जोड़ने और प्रसारित करने की प्रक्रिया 1 से 4 सेकंड तक है। इस मामले में, वर्तमान खपत कम से कम 70 एमए है।

बैटरी सेंसर का उपयोग करते समय, जैसे कि तापमान सेंसर, गहरी नींद मोड का उपयोग किया जाता है। डिवाइस समय-समय पर उठता है, डेटा भेजता है और सो जाता है।

अपने अनुभव के आधार पर, मैं कह सकता हूं कि ESP8266 की गतिविधि का समय 0.1-0.13 सेकंड तक कम किया जा सकता है।

इसके अलावा, इस समय का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बूटलोडर का ऑपरेटिंग समय है: 0.08 सेकंड से 0.1 सेकंड तक, लेकिन उस समय वाईफाई चालू नहीं किया गया है, और इसलिए वर्तमान खपत औसत 25 एमए है।

मैं बैटरी चार्ज की जांच करने के लिए इस अंतराल का उपयोग करता हूं।
यदि संचार के लिए पर्याप्त शुल्क नहीं है, तो मैं डिवाइस को फिर से सोने के लिए भेजता हूं।
मैं इस समय का उपयोग सेंसर रीडिंग की जांच करने और दिए गए मानों की तुलना करने के लिए करता हूं।

यदि गलियारे में है, तो डिवाइस को फिर से सोने के लिए भेजें।
इस प्रकार, अनावश्यक डेटा भेजना काफी कम हो जाता है।

एक नियम के रूप में, एक "स्मार्ट होम", एक चन्द्रमा या एक बीयर यूनिट, मौसम के मौसम स्टेशनों जैसी परियोजनाओं में, तापमान को मापना और रिले बल्ब, पंप, इंजन को चालू और बंद करना आवश्यक है।
ऐसे उपकरणों को नियंत्रित करने और स्मार्टफोन या अन्य डिवाइस पर तापमान या दबाव डेटा प्राप्त करने के लिए, कुछ बाइट्स पर्याप्त हैं।

इंटरनेट पर ESP8266 के संबंध में, वाईफाई के माध्यम से डेटा ट्रांसफर मोड में उपकरणों की गतिविधि के समय को कम करने के कई तरीके हैं।

विकल्प 1: टीसीपी / आईपी और एक निश्चित आईपी पते का उपयोग करें।
ESP8266 के लिए पहला एक pvvx द्वारा बनाया गया था।
नुकसान: स्व-निर्मित एसडीके का उपयोग।
गतिविधि समय 0.54 सेकंड से।

विकल्प 2: मैं पहली बार इस पद्धति का लंबे समय तक उपयोग करने वाला था, लेकिन मुझे आज यह इंटरनेट में नहीं मिला।
यूडीपी प्रोटोकॉल का उपयोग, रैम आरटीसी में कनेक्शन मापदंडों को ठीक करना, डीएचसीपी को अक्षम करना।
लाभ: मानक एसडीके कोई बैसाखी, पैकेज की लंबाई 64K तक।
गतिविधि समय 0.25 सेकंड से।

विकल्प 3: ईएसपी-नाउ प्रोटोकॉल।
नुकसान: शौकीनों द्वारा समझने की कठिनाई, स्मार्टफोन के साथ डेटा का आदान-प्रदान करने के लिए वाईफाई प्रोटोकॉल के साथ संयोजन करने की आवश्यकता।
लाभ: मानक एसडीके, कोई बैसाखी, पैकेट की लंबाई 512 बाइट तक।
गतिविधि का समय: 0.13 सेकंड (मानक बूटलोडर) से; 0.1 (विशेष बूटलोडर)

विकल्प 4: घर के बने pvvx एसडीके और कच्चे पैकेज के उपयोग के आधार पर CNLohr समाधान।
ईएसपी-नाउ समाधान से अंतर यह है कि प्रेषित पैकेट छोटा है, लेकिन वाईफाई प्रोटोकॉल का उपयोग किया जाता है।
नुकसान: यह शौकीनों द्वारा मास्टर करना बहुत मुश्किल है, यह एक arduino वातावरण में लागू नहीं किया जा सकता है, इसके लिए राउटर के सॉफ्टवेयर में बदलाव की आवश्यकता है।
गतिविधि का समय: विकल्प 3 में।

विकल्प 5: वाईफाई-आधारित निजी नेटवर्क के लिए एक सार्वभौमिक विधि।
कोई बैसाखी नहीं। Arduino पर इसे लागू करना आसान है, सॉफ्टवेयर मानक है।
यह न केवल ईएसपी के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।
इसके लिए राउटर की आवश्यकता नहीं होती है।
नुकसान: पैकेट की लंबाई 4 बाइट्स
गतिविधि समय: जैसा कि विकल्प 3 और 4 में है।

विधि:
स्थानीय नेटवर्क में, हम विशेष मैक पते का उपयोग करते हैं।
पते की पहली बाइट, उदाहरण के लिए, 0x36।
पते की दूसरी बाइट डिवाइस संख्या को इंगित करती है।
3,4,5,6 बाइट्स में संचरित जानकारी होती है।
परिणामस्वरूप, प्रेषित जानकारी प्राप्त करने के लिए, कनेक्शन को पूरा करना आवश्यक है।
डेटा ट्रांसफर करने का समय शून्य है, क्योंकि हम कनेक्शन के समय डेटा प्राप्त करते हैं।

Arduino के लिए इस पद्धति का एक अवतार यहाँ लिखा जा सकता है ।

उपरोक्त उदाहरण में, इस डेटा ट्रांसफर पद्धति का केवल एक संस्करण लागू किया गया है।

इसमें गहरी नींद मोड नहीं है। इसलिए, इसमें ऊर्जा की बचत केवल सूचना हस्तांतरण के लिए शून्य समय के कारण है। ट्रांसमीटर केवल तभी काम करता है जब कनेक्ट होता है और वर्तमान केवल 2-4 एमएस के लिए 300 एमए तक बढ़ जाता है।

किसी भी विकल्प द्वारा पूर्ण बचत प्रभाव प्राप्त करने के लिए, गहरी नींद मोड को मानक तरीके से लागू करना आवश्यक है।

इस प्रकार, विकल्प 3 में 5 के माध्यम से, वाईफाई यूनिट का संचालन 0.04 सेकंड से अधिक नहीं लेता है।
यह इस समय था कि वर्तमान खपत 70 से 300 एमए से भिन्न थी।
शेष समय, ईएसपी 8266 की वर्तमान खपत 20 एमए से अधिक नहीं है।
नतीजतन, 70 mA * s के एक सत्र के लिए ऊर्जा की खपत के बजाय, हमें लगभग 3 mA * s मिलता है।
जो लोग चाहते हैं वे विशिष्ट उपकरणों के लिए बचत की अधिक सटीक गणना कर सकते हैं।

मैं और अधिक विस्तार से बताऊंगा विकल्प 2 ।
डेप-स्लीप से बाहर निकलने पर, मैसेजिंग के लिए वाईफाई से कनेक्ट करने के लिए तीन विकल्प हैं।

1) लॉगिन और पासवर्ड - नए मूल्य।
यूडीपी संदेश का कनेक्शन और प्रसारण समय 4 सेकंड है।

2) लॉगिन, पासवर्ड और आईपी आरटीसी में संग्रहीत हैं।
यूडीपी संदेश का कनेक्शन और ट्रांसमिशन समय 1.2 सेकंड है।

3) लॉगिन, पासवर्ड, आईपी, आरटीसी में सहेजें और dhcp को अक्षम करें।
UDP संदेश को जोड़ने और प्रसारित करने का समय 0.25 सेकंड है।

समय की गणना बूटलोडर के परिचालन समय को ध्यान में रखते हुए की जाती है;
जो एक मानक बूट में 0.12 सेकंड है।
यदि हम बूटलोडर को फिर से लिखते हैं, तो समय को अतिरिक्त 0.04-0.06 सेकंड तक कम किया जा सकता है।

इस प्रकार, यदि हम आरटीसी में लॉगिन, पासवर्ड और आईपी को बचाते हैं, तो बैटरी की बचत बिना बचत के 3 गुना बढ़ जाती है। बचत का यह तरीका इंटरनेट पर जाना जाता है और इसका उपयोग कई लोग करते हैं।

लेकिन अगर आप डीएचसीपी को निष्क्रिय कर देते हैं, तो बैटरी का जीवन लगभग 13 गुना बढ़ जाएगा।
यह वही है जो मैं कर रहा हूं, लेकिन मैंने इंटरनेट पर ऐसा कोई समाधान नहीं देखा है।

ऊर्जा बचाने में सभी सफलता।