Potrošnja solarnog servera
Popis opreme
Raspberry Pi računalo (3B+ i Zero W)
Ovo je popularno računalo smješteno na jednu ploču (SoC - system on a chip). Omjer performansi, kapaciteta skladištenja i memorije i cijene čine ga idealnim izborom za ovakvo testiranje zbog, u usporedbi s osobnim računalima, male potrošnje energije, ali i velikim izborom podržanog softvera.
Ovakva se računala za potreba ovog testiranja pojavljuju u ulozi servera i klijenata.
Solarni paneli
- 1 x 50 W panel
- 1 X 30 W panel
- 2 X 10 W panel
Solarne baterije
- Akumulator solarni Vision 12V 7 AH
- Akumulator solarni Sole 12V 55 AH
Prijenosne baterije
- PB 10000 mAh
- iMYMAX Notebook MM-PB 30000 mAh
- Goobay 49216 8000 mAh
- VOLTCRAFT VC-8310170
Regulatori punjenja
- 2 x solarni regulator punjenja s integriranim USB priključkom (5V)
Ostali uređaji
- podesivi silazni pretvarač LM2596S
Raspberry Pi server pogonjen prijenosnim baterijama za smartphone / mobitele
Prijenosne baterije za smartphone i mobitele nude naizgled dobar omjer cijene i kapaciteta, no rezultati testiranja pokazuju da takve baterije nisu adekvatan izvor energije za Raspberry Pi server. Server mora biti dostupan 24 sata dnevno, a mali kapaciteti, te male dimenzije solarnih panela ne nude dobar omjer punjenja i potrošnje. To rezultira nadopunjavanjem baterija iz drugih izvora el energije (el. mreže, drugih baterija, agregata...) kako bi održavale napajanje. Uz to, opcija passthrough punjena, odnosno punjenja baterije dok se ista napaja iz drugog izvora, baterije dodatno zagrijava i oštećuje ih te im tako smanjuje kapacitet pri intenzivnom korištenju. Zato je za solarni server bolje koristiti baterije koje su dizajnirane za solarno punjenje, uz adekvatne regulatore punjenja.
Sortabilni podaci iz procesa testiranja Raspberry Pi serverskih računala u odnosu na različite izvore napajanja, sa i bez dodatka obnovljivih (solarnih) izvora.
Mjerenja su vršena i prije početka samog istraživanja.
| Datum | Server | Napajanje | Solar | mAh | mA | Trajanje | Mreža |
| 20-05-07 | RPi 3B+ | Solar PB | da | 400 | 000:59 | UTP | |
| 20-05-08 | RPi 3B+ | PB | ne | 10000 | 400 | 015:59 | UTP |
| 20-05-08 | RPi 0w | Solar PB | da | 120 | 003:39 | WiFi | |
| 20-05-09 | RPi 0w | PB | da | 10000 | 120 | 051:26 | WiFi |
| 20-05-19 | RPi 0w | PB | da | 30000 | 120 | 105:22 | WiFi |
| 20-05-28 | RPi 0w | iMYMAX Notebook MM-PB | ne | 30000 | 114 | 074:22 | WiFi |
| 20-06-05 | RPi 0w | iMYMAX Notebook MM-PB | ne | 30000 | 120 | 072:51 | WiFi |
| 20-06-26 | RPi 0w | iMyMax MM-PB/006 | ne | 30000 | 114 | 105:27 | WiFi |
| 20-07-14 | RPi 3B+ | Goobay 49216 | ne | 8000 | 413 | 012:55 | WiFi |
| 20-07-15 | RPi 3B+ | Goobay 49216 | da | 8000 | 411 | 012:54 | WiFi |
| 20-07-16 | RPi 3B+ | Goobay 49216 | da | 8000 | 427 | 012:47 | WiFi |
| VOLTCRAFT VC-8310170 |
Simulacija prometa - lokalne bežične mreže.
Sl. 1. Ilustracija sustava korištenog za testiranje
Ogledno mjerenje (bez spojenih uređaja)
- 100% naupnjena 7AH baterija
- RaspberryPi 3B+ s aktiviranim WiFi access pointom
- solarni regulator punjenja
- podesivi silazni pretvarač (5V)
- bez spojenih klijentskih uređaja
| Datum | Server | Baterija | Kapacitet | mA | Početna voltaža | Završna voltaža | Trajanje |
| 12-07-21 | RPi3B+ | Akumulator solarni Vision 12V 7 | 7Ah | 439 | 13.7 | 10.7 | 16:00:10 |
Prijenosni solarni sustav s baterijom manjeg kapaciteta (7Ah)
- 50 W solarni panel
- akumulator solarni Vision 12V 7 AH
- solarni regulator punjenja s integriranim USB priključkom (5V)
| Datum | Server | Baterija | Kapacitet | mA | Početna voltaža | Završna voltaža | Trajanje |
| 14-07-21 | RPi3B+ | Akumulator solarni Vision 12V 7 | 7Ah | 439 | 13.7 | 10.7 | 25:00:09 |
Direktno napajanje iz solarnog panela uz pomoć silaznog pretvarača
- 30 W panel
- silazni pretvarac
Statični solarni sustav s baterijom velikog kapaciteta (55Ah)
- 30 W solarni panel
- Akumulator solarni Sole 12V 55 AH
- solarni regulator punjenja s integriranim USB priključkom (5V)
Skripte za mjerenje
Nagios https://pimylifeup.com/raspberry-pi-nagios/
Zbog mogučnosti gubitka energije (losi vremenski uvjeti) i prirode računala korištenih za servere (Raspberry Pi prilikom gubitka energije), potrebno je namjerstiti vanjski monitoring koji se napaja iz mreže.
Skripta za mjerenje vremena
while true
do
awk '{print int($1/3600)":"int(($1%3600)/60)":"int($1%60)}' /proc/uptime > /home/pi/uptime.log
cp /home/pi/uptime.log /home/pi/uptime.log.bak
sleep 30
done &
Skripta za simulaciju prometa
while true
do
wget -P /dev/shm/1 --delete-after --recursive --quiet 10.1.0.1
sleep 60
done &| Datum | Server | Baterija | Kapacitet | mA | Početna voltaža | komentar | Minimalna voltaža | Trajanje |
| 18-07-21 | RPi3B+ | Akumulator solarni Vision 12V 7 | 7Ah | 439 | 14.4 | kišno vrijeme | 35:00:10 | |
| 21-07-21 | RPi3B+ | Akumulator solarni Vision 12V 7 | 7Ah | 439 | 14.4 | sunčano vrijeme | 4 days, 13:36:55 |
EOS baterije 10000 mAh = 23,25h (u teoriji)- veliki load (5 uredjaja spajaju se jednom u minuti i skidaju stranicu)
2021-07-27 21:10 - 2021-07-28 12:40 = 15h:30min (neoptimizirani video)
2021-08-02 14:36 - 2021-08-03 06:14 = 15:38min (neoptimizirani video)
2021-08-07 15:54 - 2021-08-07 07:36 - 15h:42min (optimizirani video)
2021-08-08 21:40 - 2021-08-09 13:30 - 15h:50min (optimizirani video)
2021-08-10 01:40 - 2021-08-10 17:28 - 15h:48min (optimizirani video)
EOS baterija 10000mAh - bez loada (samo upaljen wifi, bez klijenata)
2021-07-28 21:13 - 2021-07-29 13:20 = 16h:7min (neoptimizirani video)
2021 - 07 - 30 00:22 - 2021-07-30 16:38 = 16h:16min (neoptimizirani video)
EOS baterija 10000mAh - bez loada (1 klijent spaja se jednom u minuti i skida stranicu)
2021-08-11 16:13 - 2021-08-12 08:07 - 15h:54min (optimizirani video)
2021-08-14 19:37 2021-08-15 11:22 = 15h:45min (optimizirani video)
EOS baterija 10000mAh - Rpi0W (1 klijent spaja se jednom u minuti i skida stranicu)
2021-08-16 13:32 - 2021-08-19 02:14 - 2 days, 12 hours, 42 min