面向能源感知零能耗设备的基础：从能源感知到自适应协议
系统与控制
2025-07-31 v1 系统与控制
摘要
零能耗设备（ZED）是可持续物联网网络的关键使能器，仅能通过harvest自环境能源运行。其有限且动态的能源预算要求协议具备能源感知能力并智能自适应。然而，设计有效的能源感知协议以满足ZED的实际约束具有技术难点。事实上，现有方法常常简化了诸如能源信息获取、任务层可变性以及能源存储动力学等关键方面，限制了其实际相关性和可迁移性。本文通过结构化概述能源感知ZED协议设计中涉及的关键建模组件、权衡与局限性。具体包括：剖析能源信息获取方法与成本、刻画核心运行任务、分析能源使用模型与存储约束、综述代表性协议策略。此外，本文提供设计见解与指南，说明ZED运行协议如何有效利用能源信息，并通过若干案例予以阐释。最后，概述未来ZED的关键研究方向，以激发更高效和可扩展的协议解决方案。
引用
@article{arxiv.2507.22740,
title = {Foundations for Energy-Aware Zero-Energy Devices: From Energy Sensing to Adaptive Protocols},
author = {Onel L. A. López and Mateen Ashraf and Samer Nasser and Gabriel M. de Jesus and Ritesh Kumar Singh and Miltiadis C. Filippou and Jeroen Famaey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.22740},
year = {2025}
}
备注
31 pags, 16 figs, 8 tables. Submitted to IEEE Proceedings of the IEEE