海平面测量站是物联网用例在远程位置进行监视的很好的例子，那里对互联网的可访问性和较长的电池寿命有很高的要求。它也很好地展示了产品开发中可以采取的几个步骤，以确保低电流消耗，从而减少电池消耗。在本博文中，我们分两个步骤进行操作，详细的测量结果显示在相关的第2部分视频中，您可以在下面观看。
作为回顾，DYI海平面指示器设备基于Arduino MKR1400 GSM，其中包含SAMD21 Cortex-M0 + 32位低功耗ARM MCU和u-blox的SARA-U201 HSPA模块，该模块带有附加的SIM卡，可以提供2G和3G连接。它连接到用于实际水位测量的超声传感器KS103。整个设置由3.7V LiPo电池供电，在这种情况下，由Otii模拟。
图1.水位指示器的测量设置
在此设置中，没有进行任何能源优化工作，结果显示一个简单活动的平均功耗为16.6 mA：发送数据（SMS），等待1小时和重复。
优化的步是使用Arduino RTCZero库将MKR1400置于睡眠模式，并确保未使用的引脚没有浮空。这使平均电流达到3.3 mA。但是，仍然有外围组件处于唤醒状态，这意味着该空闲状态仍在使用大量能量，更准确地说是90％。
图2.没有优化并且在睡眠模式下使用MKR1400的能量分布比较
为了进一步降低功耗，我们添加了带有MOSFET的Arduino Pro Mini，以控制整个MKR 1400和KS103的电源。
图3.带有MOSFET的附加Arduino Pro Mini的水位指示器设置
对于活动：发送数据（SMS），等待1h和重复，将Arduino Pro Mini作为电源开关添加到外围组件会导致电流降至5uA，然后平均电流为0.4 mA。
图4.能源消耗优化过程中的能源分配比较
除了将调制解调器和CPU置于空闲模式之外，硬件设计方面的考虑因素（例如增加关闭外围组件的可能性）都可以显着改善能耗。如此处所示，与初的非优化设置相比，该海平面指示器的电池寿命多可以增加40倍。另外要考虑的是活动类型，活动的目的是什么，以及活动部分（发送数据）的频率是否可以降低而又不丢失设备的用途。
无论在IoT设备的开发中采取什么步骤，重要的是测量所有实例的性能，以便在优化时更好地了解设备的系统性能。
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