ПРАКТИКА_батареечка

МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное

государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Московский технический университет

связи и информатики»

────────────────────────────────────

Факультет «Сети и Системы Связи»

Кафедра «Сети связи и системы коммутации»

Дисциплина «Будущие сети» Отчет по практической работе № 2/1 «Расчет и оценка зависимости срока службы аккумуляторов типа СR от параметров устройств - потребителей и протоколов их работы»

Выполнил:

Проверил:

Москва 2025

Цель работы

Получить практические навыки в расчете и оценке зависимости срока службы аккумуляторов типа СR от параметров устройств - потребителей и протоколов их работы.

Задачи работы

1. Изучить теоретическую часть.

2. Произвести расчет срока службы аккумуляторных батарей типа СR для заданного варианта.

3. Осуществить оценку характера зависимости срока службы аккумуляторов типа СR от параметров устройств - потребителей и протоколов их работы.

4. Сформулировать выводы и подготовить предложения по применению аккумуляторов типа СR1 .

5. Подготовить отчет.

Общая характеристика сферы и условий применения аккумуляторных батарей типа СR

Благодаря компактности, стабильному напряжению и длительному сроку службы, батареи типа CR широко используются в устройствах с низким энергопотреблением:

• Электроника повседневного использования

• Медицинские устройства

• Системы безопасности и автоматизации:

• Интернет вещей (IoT):

Расчет и оценка характера зависимости срока службы аккумуляторов типа СR от параметров устройств - потребителей и протоколов их работы

Вариант – 1

Исходные данные

Задача 1

E = 290, 560, 225, 160, 90 мАч;

T = 500 мс;

ln= 30 байт;

Iм = 50 мкА;

U = 3 В;

k = 3;

-Скорость передачи информации:

v = ln⋅(1c/T)⋅k⋅8 = 30⋅(1c/0.5)⋅3⋅8 = 1440 бит/с

-Потребляемая устройством мощность:

Wм=Iм⋅U=50⋅10^(−6)⋅3=0.15 мВт

-Электрическая энергия аккумулятора на бит информации:

Эбит = Wм/v = 0.00015/1440 = 0.104 мкДж/бит

-Электрическая энергия аккумулятора на рекламу:

Эрекл = Эбит⋅ln⋅8 = 0.104⋅10^(-6)⋅30⋅8 = 24.96 мкДж/реклама

-Запасенная аккумулятором энергия:

CR2430: Эакк = Q⋅U= 290⋅10^(-3)⋅3⋅3600 = 3132 Дж

CR2354: Эакк = 6048 Дж

CR2032: Эакк = 2430 Дж

CR2025: Эакк = 1728 Дж

CR2016: Эакк = 972 Дж

-Срок жизни аккумулятора:

CR2430: Такк = ((Эакк⋅T)/Эрекл)⋅0.7 = ((3132⋅0.5/24.96⋅10^(−6))⋅0.7 = 43918269 сек = 508 сут = 1.4 лет

CR2354: Такк = 84807692 сек = 981 сут = 2.7 лет

CR2032: Такк = 34074519 сек = 394 сут = 1.1 лет

CR2025: Такк = 24230769 сек = 280 сут = 0.7 лет

CR2016: Такк = 13629807 сек = 157 сут = 0.4 лет

Задача 2

CR2354

E = 560 мАч;

T = 500 мс;

ln= 30, 50, 90 байт;

Iм = 50 мкА;

U = 3 В;

k = 3;

-Для ln = 30 байт:

v = ln⋅(1c/T)⋅k⋅8 = 30⋅(1c/0.5)⋅3⋅8 = 1440 бит/с

Wм=Iм⋅U=50⋅10^(−6)⋅3=0.15 мВт

Эбит = Wм/v = 0.00015/1440 = 0.104 мкДж/бит

Эрекл = Эбит⋅ln⋅8 = 0.104⋅10^(-6)⋅30⋅8 = 24.96 мкДж/реклама

Эакк = Q⋅U= 560⋅10^(-3)⋅3⋅3600 = 6048 Дж

Такк = ((Эакк⋅T)/Эрекл)⋅0.7 = ((6048⋅0.5)/24.96⋅10^(−6))⋅0.7 = 84807692 сек = 982 сут = 2.69 лет

-Для ln = 50 байт:

v = ln⋅(1c/T)⋅k⋅8 = 50⋅(1c/0.5)⋅3⋅8 = 2400 бит/с

Wм = 0.15 мВт

Эбит = Wм/v = 0.00015/2400 = 0.062 мкДж/бит

Эрекл = Эбит⋅ln⋅8 = 0.0625⋅10^(-6)⋅50⋅8 = 24.8 мкДж/реклама

Эакк = 6048 Дж

Такк = ((Эакк⋅T)/Эрекл)⋅0.7 = ((6048⋅0.5)/25⋅10^(−6))⋅0.7 = 85354839 сек = 988 сут = 2.71 лет

-Для ln = 90 байт:

v = ln⋅(1c/T)⋅k⋅8 = 90⋅(1c/0.5)⋅3⋅8 = 4320 бит/с

Wм = 0.15 мВт

Эбит = Wм/v = 0.00015/4320 = 0.035 мкДж/бит

Эрекл = Эбит⋅ln⋅8 = 0.104⋅10^(-6)⋅90⋅8 = 25.2 мкДж/реклама

Эакк = 6048 Дж

Такк = ((Эакк⋅T)/Эрекл)⋅0.7 = ((6048⋅0.5)/24.97⋅10^(−6))⋅0.7 = 84000000 сек = 972 сут = 2.66 лет

Задача 3

CR2354

E = 560 мАч;

T = 500, 600, 700 мс;

ln= 30 байт;

Iм = 50 мкА;

U = 3 В;

k = 3;

-Для T = 500 байт:

v = ln⋅(1c/T)⋅k⋅8 = 30⋅(1c/0.5)⋅3⋅8 = 1440 бит/с

Wм=Iм⋅U=50⋅10^(−6)⋅3=0.15 мВт

Эбит = Wм/v = 0.00015/1440 = 0.104 мкДж/бит

Эрекл = Эбит⋅ln⋅8 = 0.104⋅10^(-6)⋅30⋅8 = 24.96 мкДж/реклама

Эакк = Q⋅U= 560⋅10^(-3)⋅3⋅3600 = 6048 Дж

Такк = ((Эакк⋅T)/Эрекл)⋅0.7 = ((6048⋅0.5)/24.96⋅10^(−6))⋅0.7 = 84807692 сек = 982 сут = 2.69 лет

- Для T = 600 байт:

v = ln⋅(1c/T)⋅k⋅8 = 30⋅(1c/0.6)⋅3⋅8 = 1200 бит/с

Wм = 0.15 мВт

Эбит = Wм/v = 0.00015/1200 = 0.125 мкДж/бит

Эрекл = Эбит⋅ln⋅8 = 0.125⋅10^(-6)⋅30⋅8 = 30 мкДж/реклама

Эакк = 6048 Дж

Такк = ((Эакк⋅T)/Эрекл)⋅0.7 = ((6048⋅0.6)/30⋅10^(−6))⋅0.7 = 84672000 сек = 980 сут = 2.68 лет

- Для T = 700 байт:

v = ln⋅(1c/T)⋅k⋅8 = 30⋅(1c/0.7)⋅3⋅8 = 1029 бит/с

Wм = 0.15 мВт

Эбит = Wм/v = 0.00015/1028 = 0.146 мкДж/бит

Эрекл = Эбит⋅ln⋅8 = 0.104⋅10^(-6)⋅90⋅8 = 35 мкДж/реклама

Эакк = 6048 Дж

Такк = ((Эакк⋅T)/Эрекл)⋅0.7 = ((6048⋅0.7)/35⋅10^(−6))⋅0.7 = 84672000 сек = 979 сут = 2.68 лет

Выводы и предложения по применению аккумуляторов типа СR

Чем выше емкость аккумулятора, тем выше его срок жизни.

При увеличении длины пакета, срок службы аккумулятора крайне слабо уменьшается.

C увеличением периода передачи при постоянной длине пакета срок службы аккумулятора практически не изменяется.

Следовательно, параметры передачи связи оказывают минимальное влияние, а технические параметры первостепенны, и при выборе аккумулятора надо смотреть на его емкость. А для увеличения срока службы нужно снижать потребление энергии до минимума.