22、基于物联网设备的智能能源采集技术探索

基于物联网设备的智能能源采集技术探索

1. 物联网设备能源采集的背景与动机

随着物联网（IoT）技术的飞速发展，IoT 设备在各个领域的应用日益广泛。这些设备主要用于管理和存储传感数据到各自的分布式存储库中。以智能电网为例，它包含了如工厂、发电厂、风力发电厂和家用电器等各种传感数据单元，这些单元通过被称为“智能电表”的 IoT 设备收集传感数据，数据经过传输通道捆绑到中央收集点，并存储在智能电网存储库中，智能电网核心对数据进行控制和用户定义的数据分析。

然而，随着 IoT 设备的大量使用，能源资源的优化或寻找新的能源采集（EH）方式变得尤为重要。目前，通过 IoT 设备进行能源采集有多种形式，可大致分为三类策略：无存储和无转换器的采集、最小化 IoT 网络的能源消耗以及为 IoT 设备配备自主电源管理器。

2. 基于 MapReduce 的能源采集方法

为了实现更高效的能源采集，提出了一种基于 MapReduce 的方法。该方法使用高效的编程模型（如 MapReduce）帮助设备确定能源采集程序，一组 IoT 设备在分布式计算环境中计算能源采集的平均增益，还利用压电蜂鸣器通过数据模式进行能源采集。

具体来说，该方法由配备了通过边缘节点进行就地 MapReduce 处理的附加框架（MapBuz）的 IoT 设备组成。其工作流程如下：
- 分区缓冲区和数据捆绑压缩 ：缓冲区负责处理传感数据的到来，分为数据分区和元数据分区。数据分区接收传感数据文件，元数据分区存储文件信息。当文件达到压缩阈值（如 64MB 大小）时，通过增强的 HAR 压缩将它们组装成压缩数据捆绑包，为 MapReduce 操作