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Calculadora de autonomía de batería de sensores predictivos

Estima la autonomía de batería de sensores predictivos que alternan muestreo, transmisión y reposo. El modelo separa el consumo de adquisición de datos del consumo de radio, por lo que permite valorar cómo influyen la frecuencia de análisis y el envío de resultados.

Calculadora

Muestreo, transmisión y reposo
mAh
Capacidad nominal disponible.
mA
Consumo durante adquisición y procesamiento.
s
Tiempo de adquisición por ciclo.
mA
Consumo de radio durante el envío.
s
Tiempo de radio activa por ciclo.
mA
Consumo entre muestreo y transmisión.
min
Tiempo total entre inicios de ciclo.
%
Margen por degradación y entorno.

Cómo usar esta calculadora

  1. Introduce la capacidad nominal de la batería.
  2. Define corriente y duración del muestreo.
  3. Define corriente y duración de la transmisión.
  4. Indica el consumo en reposo y el intervalo completo del ciclo.
  5. Ajusta la capacidad utilizable y calcula autonomía y corriente media.

Fórmula

Carga por ciclo = I_muestreo × t_muestreo + I_transmisión × t_transmisión + I_reposo × t_reposo
Corriente media = carga por ciclo ÷ duración del ciclo
Autonomía (horas) = capacidad útil (mAh) ÷ corriente media (mA)

Qué significa el resultado

La autonomía depende tanto del tiempo dedicado al muestreo como de la radio. Separar ambos estados ayuda a identificar qué parte del ciclo consume más energía y dónde conviene optimizar.

El cálculo usa corrientes constantes por estado y no incorpora autodescarga ni degradación química. Los picos de arranque, procesamiento local y temperatura pueden modificar la autonomía real.

Ejemplo de cálculo

Con 5.000 mAh, muestreo a 8 mA durante 5 s, transmisión a 45 mA durante 2 s, reposo a 0,03 mA, ciclo de 30 min y 85 % de capacidad utilizable, la corriente media es de aproximadamente 0,1021 mA y la autonomía ronda 1.734 días o 4,75 años.

Consejos para obtener mejores resultados

  • Comprueba el consumo real del algoritmo de muestreo y procesamiento.
  • Agrupa transmisiones cuando la aplicación tolere mayor latencia.
  • Utiliza compresión o eventos por excepción para reducir radio.
  • Prueba ciclos más largos para medir el impacto energético.
  • Incluye margen para degradación y condiciones ambientales.

Preguntas frecuentes

¿Cómo calculo la autonomía de un sensor predictivo con muestreo y transmisión separados?

Suma el consumo ponderado de muestreo, transmisión y reposo durante un ciclo, calcula la corriente media y divide la capacidad utilizable entre esa corriente.

¿Qué consume más batería en un sensor predictivo: muestrear o transmitir?

Depende de la corriente y duración de cada estado. La calculadora los separa para que puedas comparar su contribución a la corriente media.

¿Cómo afecta aumentar la frecuencia de muestreo a la duración de batería?

Un intervalo más corto repite con mayor frecuencia los estados de muestreo y transmisión, elevando la corriente media y reduciendo la autonomía.

¿Puedo representar degradación de batería en esta calculadora?

Sí, reduciendo el porcentaje de capacidad utilizable para reservar margen por envejecimiento, temperatura y condiciones de operación.

¿Qué pasa si muestreo y transmisión duran más que el intervalo del ciclo?

El escenario es físicamente inconsistente y la calculadora mostrará un error hasta que aumentes el intervalo o reduzcas los tiempos activos.

Resumen de variables

ElementoUso
EntradasDefinen el escenario operativo
Resultado principalDimensiona la decisión central
Resultados secundariosFacilitan comparación y validación

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