Efficient Deployment of Energy Antenna for Sensor Nodes with RF Charging

Abstract

A sensor node has processor, antenna, sensor and energy units. A large number of sensor nodes generates wireless sensor network (WSN). The main problem of WSN is limited-energy. A great number of MAC protocols are introduced to compensate the energy problem. In order to supply energy to sensor nodes, an external solar panel, wind turbine and energy harvester are added to the architecture of the nodes. Moreover, wireless energy transfer is used to meet the energy problem of sensor node. Position, height and operating frequency of energy antenna is so important to charge the sensor nodes efficiently. In this study, ray theoretical models are used to calculate the electric field and generate the coverage map. As the energy antenna is deployed to optimum place, charging will complete in a short time.Bir sensör düğümü (SD) işlemci, anten, sensör ve enerji ünitelerine sahiptir. Çok fazla sayıdaki sensör düğümleri kablosuz algılayıcı ağları (KAA) oluştururlar. KAA’ların en önemli sorunu kısıtlı enerjidir. Enerji problemini azaltmak için çok sayıda ortam erişim kontrol (MAC) protokolü ileri sürüldü. Üstelik enerji ihtiyacını karşılamak için harici güneş paneli, rüzgar türbini ve enerji hasat edici sensör düğümüne eklendi. Dahası sensör düğümünün enerji ihtiyacını karşılamak için kablosuz enerji transferi kullanıldı. Enerji anteninin yeri, yüksekliği ve işlem frekansı sensör düğümlerinin verimli bir şekilde şarj etmede çok önemlidir. Bu çalışmada, elektrik alan şiddetini ve kapsama alanı haritasını çıkarmak için ışın teorisi tabanlı modeller kullanılmıştır. Enerji anteni optimum bir yere yerleştirilirse, şarj işlemi en kısa sürede tamamlanacaktır.