Berapa banyak daya yang dikonsumsi oleh soket pintar?

Saya melihat banyak soket atau colokan Wi-Fi dll, tetapi tidak ada yang pernah menyebutkan berapa banyak daya yang mereka konsumsi sendiri. Mereka biasanya terhubung ke Wi-Fi terus-menerus, menunggu perintah. Apakah ini tidak mengambil kekuasaan? Saya tahu ini mungkin (semoga) kurang dari perangkat yang standby yang coba kita kurangi, tetapi adakah yang menguji kekuatan penggunaan colokan atau sakelar pintar?

Saya tahu ada banyak jenis berbeda, tetapi apakah ada perbedaan dalam penggunaan antara tiruan murah dan sakelar pintar merek besar?

Bagaimana dengan yang menggunakan kontrol jarak jauh normal yang dapat digunakan tanpa Wi-Fi? Biasanya sinyal RF, juga menggunakan sejumlah daya terus-menerus, bukan?

Outlet Wi-Fi sekitar 1,5-2 Watt konsumsi daya, itulah WeMo seperti yang disebutkan dalam jawaban Jim, dan juga beberapa yang saya sudah coba, seperti TP HS110.

Outlet ZigBee seperti yang ada di Samsung SmartThings harus menggunakan daya lebih sedikit karena penggunaan protokol ZigBee. Menurut forum dukungan mereka, sekitar 0,3W saat relai mati dan 0,6W saat dinyalakan. Komunitas SmartThings .

Outlet inframerah lama saya yang dikendalikan sendiri menggunakan daya lebih besar daripada ZigBee, membutuhkan sekitar 0.7W. Bagaimanapun, itu masih kurang dari outlet Wi-Fi.

Namun, Anda mungkin memerlukan hub untuk perangkat ZigBee yang menggunakan semua daya yang dihemat. Perangkat Wi-Fi sering kali dapat melepaskan hub seperti itu dan dapat langsung dikontrol melalui App atau Alexa dan sejenisnya. Dengan demikian, Anda harus mempertimbangkan use case Anda. Jika Anda hanya ingin mengendalikan sedikit saja, Anda mungkin menggunakan ZigBee / IR dan remote yang ditunjuk, jika Anda menginginkan lebih banyak, soket Wi-Fi itu mungkin lebih hemat daya.

Untuk lebih memahami konsumsi daya colokan pintar, ada baiknya mengintip ke dalamnya. Untuk melakukannya, mari kita lihat beberapa desain referensi steker pintar.

1. Satu dari Atmel

   

2. Satu dari Texas Instruments

   

Seperti yang Anda lihat, bagian dari dua desain berbeda ini cukup sama.

• Ada catu daya AC / DC yang menyediakan tegangan DC untuk sub-sirkuit.
• Ada "otak", unit mikrokontroler berkemampuan Wi-Fi. ATSAMW25 dan CC3200.
• Ada beberapa perangkat keras khusus untuk pengukuran daya.
• Relay untuk dapat mengganti saluran listrik.
• Beberapa umpan balik LED dan tombol untuk menghubungkan steker secara lokal.

Pada dasarnya konsumsi daya steker itu sendiri adalah konsumsi daya total dari bagian-bagian ini. Konsumen utama adalah mikrokontroler berkemampuan Wi-Fi, relay dan saya percaya bahwa LED mengkonsumsi lebih dari bagian pengukuran. Yang terpenting adalah efisiensi pasokan daya AC / DC, akan ada sejumlah daya yang hilang pada elemen-elemen ini.

1. Mikrokontroler berkemampuan Wi-Fi

   Sebagian besar waktu prosesor aplikasi akan berada dalam mode daya rendah dengan konsumsi arus antara μA dan mA. Wi-Fi akan menambahkan lebih banyak konsumsi, beberapa mA dalam kondisi diam.

   The CC3200 misalnya mengkonsumsi 12 mA jika aplikasi MCU dalam mode Sleep (sleep tidak dalam) dan Processor Jaringan dalam keadaan terhubung menganggur. Dalam kasus RX konsumsi naik menjadi 56 mA dan dalam kasus TX hingga 270 mA maksimum. (Tabel terperinci di halaman 32.)

   Tentu saja parameter ini dapat bervariasi untuk perangkat yang berbeda dari pabrikan yang berbeda tetapi skalanya kira-kira sama.

2. Relay

   Mungkin ada kerugian yang signifikan tergantung pada tipe relai. Ada kerugian karena kumparan, yang disebut kekuatan kumparan. Ini bisa mencapai ratusan mW ( 10A, 240 VAC relay, 500 - 700 mW daya koil, termurah di Farnell ).

   Dan ada kerugian karena resistansi kontak (100 m relay untuk relai sebelumnya, dan dengan beban 10 A ia menghilangkan daya). Yang lebih mahal memiliki parameter yang lebih baik, ada yang dengan resistensi 50 mΩ misalnya.

   Saya yakin colokan tiruan berbiaya rendah memiliki relay yang lebih murah sehingga mungkin mengkonsumsi lebih banyak.

3. LED

   Layak dicatat beberapa MA, tapi tidak lebih.

4. Catu daya AC / DC

   Ini akan menambahkan persentase di atas konsumsi keseluruhan. Konverter yang lebih murah mungkin memiliki efisiensi yang lebih rendah, sehingga plug yang murah akan mengkonsumsi lebih banyak dalam hal ini juga.

   The UCC28910 700V Flyback Switcher dari desain TI memiliki khas dari 75% efisiensi Menurut datasheet (halaman 30.). Mungkin ada yang lebih buruk dan sedikit yang lebih baik. Sekali lagi ini memberikan skala yang kasar.

Semua ini dapat bervariasi tentu saja tetapi terutama ini adalah faktor yang menentukan konsumsi perangkat itu sendiri. Anda bisa menghitung konsumsi kasus terburuk untuk desain TI untuk mendapatkan nilai W. Dan tentu saja Anda dapat memeriksa parameter produk tertentu.

Rep WeMo menyatakan 1,5 Watt untuk saklar dinding mereka di forum WeMo. Saya membayangkan sebagian besar switch dinding / soket ini akan menarik 1-2 watt di siaga.

Utas Komunitas WeMo

Video ini dari tahun 2015 menunjukkan Aeotec Z-Wave Smart Dimmer yang diukur pada:

• ~ 0.4W idle
• ~ 0.6W menyala tapi redup sepenuhnya (tanpa beban)

Saya menganggap saklar ini memiliki penggunaan daya yang sama dengan stopkontak / soket, mengingat fungsinya yang serupa. Outlet bisa sedikit lebih rendah, mengingat tidak perlu sirkuit peredupan.

Orang yang menulis posting ini dari tahun 2016 dimaksudkan untuk bekerja untuk "pemimpin dalam pengembangan teknologi Switched Mode Power Supply (SMPS) selama lebih dari 20 tahun" dan menulis:

Hari ini, kita dapat membangun pemasok pengisi daya / adaptor yang memiliki konsumsi siaga <25 mW dan> efisiensi rata-rata> 82% pada rentang beban penuh. Pada akhir tahun kami berharap dapat melakukan lebih baik dari itu. Kita dapat membangun suplai TV 100W yang memiliki efisiensi puncak mendekati 90% (tidak memerlukan kipas), faktor daya dekat-kesatuan, dan konsumsi siaga sekitar 450 mW (diperlukan agar sensor IR dan komponen terkait tetap hidup sehingga Anda dapat menyalakannya ). Tidaklah masuk akal untuk berharap melihat pasokan listrik dengan efisiensi rata-rata> 90% dan hampir nol. Seluruh gagasan bahwa Anda harus mencabut hal-hal untuk menghemat energi agak ketinggalan jaman.

Komentar Anda tentang Wi-Fi sedikit tidak akurat. Sementara sebagian besar teknologi ini berkomunikasi secara nirkabel, sebagian besar tidak menggunakan 802.11a / b / g / n. Melakukan hal tidak menggunakan saluran listrik yang besar. Saya mengarahkan Anda ke laporan Badan Energi Internasional ini mulai tahun 2016 . Saya telah memasukkan Gambar 20 dari laporan (halaman 41) di bawah ini yang memberikan perbandingan luas dari teknologi.

Seperti yang Anda lihat, ada teknologi nirkabel yang menggunakan energi jauh lebih sedikit daripada WiFi. Faktanya, pada subjek aktuator (misal sakelar lampu), catatan laporan (halaman 45):

Dalam kasus EnOcean misalnya, energi mekanik dari menekan tombol saklar lampu nirkabel digunakan untuk memberi daya komunikasi ke gateway.

Jelas tidak ada aksi mekanis untuk menangkap energi untuk outlet, tetapi itu menunjukkan seberapa rendah daya komunikasi jika dapat didukung oleh dorongan jari Anda.

Saya mengukur sejumlah perangkat dengan ELV Energy Master, yang dikenal cukup akurat.

Inilah hasilnya:

    Device          off     on
TP-Link HS110 V2    1,2 W   1,8 W
TP-Link HS110 V3    1,0 W   1,8 W
AVM FritzDect 200   0,5 W   1,3 W

Pengukuran dilakukan setelah perangkat dikonfigurasikan dan sepenuhnya boot.

Ketika tidak dikonfigurasi, perangkat TP-Link menggunakan lebih banyak daya. Perangkat AVM tidak diuji dengan konfigurasi.

Seperti yang Anda lihat, konsumsi daya juga tergantung pada versi perangkat keras perangkat.