物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開發(fā)人員花費大量時間考慮電源問題：從哪里獲取、如何更高效利用、電力耗盡時的應(yīng)急預(yù)案。

在規(guī)?；锫?lián)網(wǎng)部署場景中，電力問題尤為關(guān)鍵——若需每兩個月更換電池，就沒有人會愿意在數(shù)百公里范圍內(nèi)安裝設(shè)備。

為應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，開發(fā)者可能會采取多種策略，如提升設(shè)備能效，或選擇更高性能、更適配應(yīng)用場景的電池。然而，要確保遠距離設(shè)備獲得穩(wěn)定供電，最有效的方式之一，或許就是讓它們從周圍環(huán)境中自主采集能量。

這就是能量采集技術(shù)能夠發(fā)揮作用的關(guān)鍵場景。對于智慧農(nóng)業(yè)、智慧公用事業(yè)、環(huán)境監(jiān)測等戶外部署場景，太陽能是最常見也最成熟的環(huán)境能量采集方式。因此，太陽能電池板在物聯(lián)網(wǎng)市場中持續(xù)活躍。

但問題隨之而來：如何判斷當(dāng)前開發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品是否適合采用太陽能供電？又該如何選擇最適合應(yīng)用場景的太陽能電池板？

答案很簡單：通過測試評估太陽能板性能。本文將詳細(xì)講解在物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)項目中，如何科學(xué)評估太陽能供電方案的可行性。

不止太陽能：多元化能量采集技術(shù)

當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域提及"能量采集"時，人們幾乎都會首先想到太陽能——它的普及率最高、技術(shù)也最為成熟。但這并不是唯一的選擇。以下幾種能量采集方式，亦正逐漸在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中嶄露頭角：

• 動能采集（如通過按壓動作采集能量的智能按鈕）

• 熱能采集（如從熱水管道捕獲熱量的水表）

• 射頻能量采集（如利用環(huán)境射頻波中獲取能量的穿戴設(shè)備）

  這些技術(shù)處在快速發(fā)展期，但就目前現(xiàn)階段，物聯(lián)網(wǎng)業(yè)內(nèi)討論“能量采集”時，十有八九仍是關(guān)于太陽能。

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開發(fā)中評估太陽能電池板

構(gòu)建太陽能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的第一步，是理解太陽能電池板的電氣特性。具體來說，需要了解基于不同光照條件和電壓條件下，電池板能夠提供的功率（電流）。這一特性即為伏安特性曲線（也稱IV曲線），其中I代表電流，V代表電壓。為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備評估太陽能電池板時，評估IV曲線是第一步。

只需要合適的設(shè)備，操作其實相當(dāng)簡單。以下為測試設(shè)備清單：

• 一臺便攜式電源分析儀（需支持讀取電壓/電流）
• 配套軟件（推薦具備腳本功能，以便對硬件進行編程控制）
• 一臺筆記本電腦
• 一支光照強度計
• 萬用表測試線

如果想要配置實現(xiàn)完全可便攜，建議選擇可通過USB供電的電源分析儀。由于大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備為戶外部署而設(shè)計，因此建議在戶外進行測試。

使用這套設(shè)備，您可以根據(jù)不同的光照條件，生成一系列不同光照場景下的IV曲線. 本視頻將為您詳細(xì)演示操作過程。

解讀 IV 曲線與設(shè)備能耗匹配性

IV曲線可揭示太陽能電池板在陽光充足、部分日照、多云等條件下能夠采集多少能量。但單有 IV 曲線還不夠，我們還必須了解設(shè)備的功耗特性。建議開發(fā)者在此之前已經(jīng)對設(shè)備進行了能效優(yōu)化，并完成了相關(guān)測量。

這里的關(guān)鍵指標(biāo)是設(shè)備在一次完整的工作周期中消耗的能量。我們將一次工作周期定義為設(shè)備喚醒→ 執(zhí)行主要操作→ 傳輸數(shù)據(jù)→ 重新進入休眠狀態(tài)的全過程。

IV 曲線可以顯示出，在特定條件下，太陽能電池板隨時間吸收的能量。將這一數(shù)值與設(shè)備單次工作周期的能耗進行對比，就能確定你需要采集太陽能多長時間，才能支持一次信號傳輸。 同時也能得出結(jié)論，設(shè)備在兩次工作周期之間需要休眠多久。

通過數(shù)日、數(shù)周乃至數(shù)月的持續(xù)測試獲取平均性能數(shù)據(jù)。如果所需的能量采集/休眠周期滿足應(yīng)用場景，那說明該太陽能電池板是合適的。如果不滿足，那你有兩個選擇：

• 換一個不同（通常更大）的太陽能電池板
• 重新設(shè)計設(shè)備以提高能效

無論哪種方式，用戶都可獲得物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在戶外的實際應(yīng)用中性能的可靠數(shù)據(jù)。該過程是將產(chǎn)品推向市場的關(guān)鍵。

持續(xù)部署中的能量采集測試

產(chǎn)品上線后也不應(yīng)停止對太陽能供電系統(tǒng)的測試。太陽能供電測試應(yīng)當(dāng)成為持續(xù)部署周期的一部分。確保物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠在每次OTA升級之后、以及電池板更新?lián)Q代之后，都依舊正常工作。畢竟，每次不同的生產(chǎn)批次之間可能會有變化。

缺乏持續(xù)測試，太陽能供電設(shè)備難以保持高可靠性——而可靠性，是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能否真正規(guī)?；涞氐年P(guān)鍵。因此，毫不夸張地說，IV曲線分析不僅對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展，而且在我們向可持續(xù)能源未來推進的過程中，更是至關(guān)重要。

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