第171章 瓶颈与突破——电源的难题

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团队组建完毕，项目立刻进入了紧锣密鼓的技术论证阶段。唐七七将团队分为两个小组：她与赵向阳一组，主要负责传感器节点和逻辑控制核心的硬件原型设计与测试；李卫国与苏晓梅一组，主要负责系统整体架构、通信方案和电源管理方案的论证。 位面农场再次成为他们的“高级私人实验室”。唐七七利用空间的隐蔽性和时间流速优势，带领团队（主要是她自己和偶尔被她以“特殊实验环境”为由带进来的赵向阳）进行了大量密集的电路搭试和传感器性能测试。各种电阻、电容、晶体管、运算放大器集成电路散落在工作台上，万用表、示波器的导线纠缠在一起。 他们很快取得了初步进展。基于石膏块的简易湿度传感器经过改进，稳定性和一致性得到了提升；光敏电阻结合滤光片的光照强度检测方案也基本定型，虽然精度不高，但足以区分晴、阴、多云等不同天气对棚内光照的影响；赵向阳甚至用分离元件和少量集成电路，搭建出了一个能够实现简单“与或非”逻辑判断的控制核心原型，能够根据预设的温度和湿度阈值，输出一个简单的开关信号，理论上可以控制通风口或加热器的启停。 然而，一个巨大的瓶颈也随之浮现，如同拦路虎般横亘在项目面前——电源。 无论是传感器节点、数据采集模块，还是逻辑控制核心，都需要稳定、持久的电力供应。在实验室里，他们可以轻松地用直流稳压电源供电。但在真实的农业大棚环境中，拉设市电线路成本高昂，且存在安全隐患。使用电池则面临续航能力的严峻考验。 “我们初步估算了一下，”李卫国在一次团队进度会议上，面色凝重地在草稿纸上写下一串数字，“按照目前设计的节点功耗，即使使用最大容量的铅酸蓄电池，在需要全天候监测的情况下，恐怕也只能支撑不到两周。这还没有算上可能的执行机构（如小型电机）耗电。” 两周！这意味着需要频繁地更换或充电电池，对于推广使用来说，几乎是不现实的。成本和高昂的维护频率会直接劝退所有的潜在用户。 “能不能进一步降低功耗”苏晓梅问道，“比如让传感器节点大部分时间处于休眠状态，定时唤醒采集数据” “这是一个方向，”赵向阳接口道，“我可以在控制逻辑里加入休眠唤醒机制。但这需要对电路进行精细化设计，而且唤醒间隔不能太长，否则会丢失关键数据变化。即便如此，功耗的降低也有限。” “或者，考虑太阳能”唐七七提出了自己的想法。她来自后世，对太阳能供电有着天然的直觉。 李卫国摇了摇头：“太阳能电池板成本极高，效率低下，而且受天气影响太大。连续阴雨天，系统就会瘫痪。对于低成本的要求来说，目前不现实。” 会议陷入了沉默。电源问题仿佛一个无解的难题，让之前所有的技术进展都蒙上了一层阴影。如果不能解决供电问题，整个“智能监控系统”就成了无源之水，无本之木，只能是纸上谈兵。 唐七七感到了前所未有的压力。作为项目发起人和负责人，她必须找到突破口。 当晚，她再次进入了位面交易空间。她先是联系了末世位面的“刀锋”，询问他们是否有高效、小型的能源技术。刀锋给出的答案大多是基于核能电池或者高能能量块，技术层级太高，且不说交易价格，光是解释来源就是大问题，被她无奈排除。 她又联系了魔法位面的艾琳。艾琳听说需要“持续产生能量的装置”后，热情地推荐了几种魔法水晶和永恒光球。效果很神奇，但同样，这东西根本无法在她的世界解释，只能作为最后的备选方案。 最后，她抱着试一试的心态，联系了那位一直没什么存在感，来自一个略微领先她所在世界几年、正处于电子技术爆发前夜的“近未来”位面的交易者“tech-geek”。 她详细描述了面临的困境：需要一种在低光照条件下也能有一定输出，成本相对可控，体积不能太大的供电方案。 tech-geek听完，发来了一段信息：“听起来像是早期的野外监测设备供电难题。我们这边几年前也遇到过。一个折中的方案是：非晶硅太阳能电池板结合高效储能电容和低功耗电路设计。” 他解释道，非晶硅太阳能电池虽然转换效率不如主流的单晶硅，但在弱光性能上表现更好，且成本更低，易于生产。虽然功率不大，但配合专门优化的、功耗极低的电路（他称之为“微功耗设计”），以及用于储存电荷的大容量电容（而非传统的蓄电池），或许能在不连接市电的情况下，实现数周甚至数月的续航，具体取决于实际的功耗和光照条件。 “当然，这需要你们在电路低功耗设计上做到极致，每一个微安级的电流都要计较。”tech-geek补充道，“我这边有一些早期的非晶硅电池样品和相关的微功耗电路设计资料，可以交易给你参考。” 柳暗花明！虽然不是一劳永逸的解决方案，但这无疑指明了一个切实可行的技术方向！成本相对较低，技术难度在可攻关范围内，而且完全符合她所在时代的技术发展脉络，不会显得过于突兀。 唐七七立刻用一批这个时代紧俏的优质粮食和水果，换来了tech-geek提供的几小块非晶硅太阳能电池样品和一本厚厚的、充满了电路图和公式的《微功耗电子系统设计指南》电子文档（她打算稍后手动抄录关键部分）。 第二天，当她把那几块轻薄的、看起来其貌不扬的深色电池板和李卫国等人几乎闻所未闻的“微功耗设计”概念带到团队面前时，所有人都惊呆了。 “非晶硅弱光性能更好”李卫国拿起电池板，对着灯光仔细查看，眼中充满了研究的热情。 “微功耗设计……要求所有元件在非工作状态漏电流降到最低，时钟频率也要优化……”赵向阳捧着唐七七连夜赶抄的部分资料，如获至宝。 一个新的、更具挑战性的技术攻关方向确定了——在优化系统架构和引入休眠机制的基础上，全力研究基于非晶硅太阳能电池和超级电容（一种此时还未普及，但原理可以通过大容量电解电容模拟的概念）的混合供电方案，并将“微功耗”理念贯穿到每一个电路设计细节中。 突破的曙光虽然微弱，但已经清晰可见。唐七七知道，他们即将踏上一条更为艰辛，但也更能体现技术含量的攻坚之路。