PIC-Based Solar Energy Harvesting Module Design for Wireless Sensor Networks


Creative Commons License

Akgül B. A. , Hasoğlu M. F. , Haznedar B.

Harran University Journal of Engineering, cilt.4, ss.69-80, 2019 (Hakemli Üniversite Dergisi)

  • Cilt numarası: 4 Konu: 1
  • Basım Tarihi: 2019
  • Dergi Adı: Harran University Journal of Engineering
  • Sayfa Sayıları: ss.69-80

Özet

Günümüzde, kablosuz sensör ağlarında (WSN'ler) güç tüketimi konusu çok önemlidir ve son
gelişmeler, kablosuz sensör ağları için güneş enerjisi gücünün kullanılmasını sağlamıştır.
WSN'ler için güneş enerjisinin verimli bir şekilde nasıl toplanıp depolanacağı bu çalışmada
araştırılmıştır. WSN'lerde enerji tüketimi sorunları, kablosuz sensör düğümlerinin en belirgin
kısıtlamalarıdır. Güç sınırlamasına bağlı olarak, WSN'lere sürekli olarak elektrik gücü sağlamak
çoğu zaman çok zor olmaktadır. Bu sorunların üstesinden gelmek üzere, kablosuz sensör
düğümlerini şarj edilebilir pillerle birlikte, güneş enerjisi gibi alternatif-yenilenebilir enerji
kaynakları ile güçlendirmeye odaklanılmıştır. Ayrıca, enerji tasarrufu için farklı teknikler
kullanılması WSN'lerde önemli işlerden biridir. Donanım, yazılım, iletişim protokolleri ve
uygulamaların enerji tüketimini azaltmak üzere birçok çaba sarf edilmiştir. Bununla birlikte,
WSN’lerde enerji tüketimi halen istenilen seviyeye düşürülememiştir. Bu nedenle, WSN'lerin güç
tüketimi sorununu çözmek için yenilenebilir-hasat enerji yaklaşımı ve çevresel uygulamalarda
WSN'lerin ömrünü artırmak için yenilenebilir (güneş enerjisi) enerjinin kullanımı yaklaşımı
sunulmuştur. Bu çalışmada ayrıca, herhangi bir WSN'nin hızlı prototipleştirilmesi için yeni bir
enerji toplama ve tasarruf etme modeli önerilmiştir. Bu yaklaşımların bir kablosuz sensör ağının
ömrünün artırılmasında kritik bir rol oynayabileceği bulunmuştur.

Nowadays, the issue of power consumption is very important in wireless sensor networks (WSNs) and recent developments have allowed solar energy power to be used for WSNs. How to collect and store energy effectively from the environment has been investigated for the WSNs in this paper. Energy consumption issues in theWSNs is the most significant constraints of the wireless sensor node systems. Due to the power limitation, providing electrical power to WSNs often becomes very challenging.Overcome these issues, we have focused on powering up the sensor devices by alternative renewable energy sources such as solar energy along with rechargeable batteries. Also, using different techniques for energy saving is one of the essential tasks in WSNs. Many efforts have been put to reduce the energy consumption of the hardware, software, communication protocols an applications. However, energy consumption still cannot be brought down to the desiredlevel. Therefore,we have presenteda renewable-harvesting energy approach for solving the power consumption problem of the WSNs andthe utilization of renewable (solar) energy to enhance the lifespan of the WSNs in environmental applications. In thıs study, we have also proposed a new renewable powered energy harvesting model for the rapid prototyping of any WSN. We have found that these approaches may play a critical role in increasingthe lifespan of a WSN