Browsing by Author "彭成聖"

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    ATP: 用於無電池物聯網裝置的自適應傳輸策略
    (2022) 彭成聖; Peng, Cheng-Sheng
    能量收集技術 (Energy harvesting) 實現了物聯網 (IoT) 系統中自我維持的願景。開發人員可以利用此項技術從環境中收集能量，以補充裝置在運行過程中消耗的能量。為了支持長時間或耗電的任務執行，多數的無線感測器節點選擇電池作為其電源。然而，電池對環境是有害的，需要定期地人力維護以保持電池的清潔和無腐蝕。近年來，使用電容代替電池的無電池物聯網系統在降低成本和提高安全性方面帶來了好處。這些系統在任務執行後將感測器節點設置於睡眠模式以幫助電容充電，並調整佔空比 (duty cycle) 以實現長期運行。與電池相比，電容的能量儲存空間很小，裝置很容易因為能量不足而出現斷電的情形。因此，更有效率地利用有限的能源並確保任務能夠成功執行是很重要的。對於無電池的感測應用，維持感測速率有助於評估環境中事件發生的前因後果與隨時間的變化。若能根據環境條件調整節點的傳輸間隔，有助於平衡能量供需。本論文分析了無電池的物聯網感測裝置任務執行所需的電容電壓，並提出了自適應傳輸策略 (稱為 ATP) 及應用批處理 (batch processing) 來保持電容的能量水平。ATP 的目標是保持感測速率，並儘可能地提高有效吞吐量 (goodput)。ATP 有三種實作方法：基於閾值 ATP、數學預測 ATP 與改良的基於閾值 ATP。實驗證明，當所需的環境條件得到滿足時，所提出的方法有助於感測器節點維持其感測速率。模擬結果表明，ATP 有足夠的穩定性來適應環境的變化; 就傳輸性能（即傳輸時間間隔）而言，數學預測 ATP 有比相關研究與 ATP 的其他兩種方法更好的結果。