无线传感器网络节点及其功耗测量平台设计

针对青海高寒地区的特殊环境,为了更好地解决无线传感器网络节点的供电和续航问题,利用低功耗技术、太阳能光伏发电和混合储能系统,设计了一个光伏供电的无线传感器网络节点系统。其次,通过对无线传感器网络节点的功耗特点分析,基于微弱信号检测技术,设计了无线传感器网络节点功耗测量平台,并对所设计节点的工作、空闲和睡眠3个模式进行功耗测量分析实验。结果表明:无线通信模块的功耗最多,根据对所设计节点的功耗测量试验数据分析,验证了功耗测量平台的有效性和准确性。     

基于停车位检测的无线传感器节点低功耗设计

在无线传感网应用中,由于节点电池供电而且更换困难,功耗设计成为最关注的问题之一.从硬件与软件两个方面论述了传感器节点低功耗设计,硬件部分主要是从芯片选择和电路设计等方面实现;软件部分主要包括功耗模式控制、通信协议设计等方面降低空闲传输.设计了基于STM8L151Kx单片机与SI4432无线模块的无线传感器节点.实际测试表明,在停车场动态车位管理系统的应用场合表现出良好的性能.     

2013-15 科技期刊亮点

提出基于能量监测的传感器信任评估方法北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室范存群等根据物联网传感层的特点和其特有的安全问题,提出了一种基于能量监测的信任评估方法来解决无线传感网节点的信任问题。该方法首先通过电路监测模块来获取节点剩余能量信息,然后通过实际功耗情况与理论功耗情况之间的互相关系数来建立评估方案,判断节点的几种信任度,最     

基于μC/OS-Ⅱ的无线传感器网络节点低功耗设计

针对无线传感器网络节点存在的能源受限问题,从操作系统层面对节点进行了低功耗设计,提出了一种基于μC/OS-Ⅱ的无线传感器网络节点的功耗管理方案,分别从节点微处理器、外围设备以及电池能量3个方面进行了电源管理设计.并在STM32F103ZET6微处理器的节点上进行了试验.结果表明:该方案能够有效降低系统功耗,当系统处于空闲状态时,功耗相比于正常运行时有了明显的降低,且系统运行稳定.     

基于网格的无线传感网传输延迟预测方法研究

针对无线传感器网络传输信道受到介质的多途效应影响而易出现传输时延的问题,提出一种基于网格的无线传感网传输延迟预测方法。构建无线传感网络的信道传输模型,进行无线传感器网络传输信号分析,结合传感器节点的优化部署方法进行节点网格路由设计,根据无线传感器网络信号传输的多径特征进行网格区域部署,实现无线传感网络的信道均衡控制,结合相关性检测方法进行无线传感网传输延迟参量估计,采用最大似然估计方法实现对无线传感网传输延迟的准确估计和预测。仿真结果表明,采用该方法进行无线传感网传输延迟预测的准确性较高,降低了传输延迟失真和误码。     

低功耗全流水线JPEG-LS无损图像编码器的VLSI设计

针对JPEG无损/准无损图像压缩标准(JPEG-LS)本身不利于并行计算和低功耗应用的问题,提出了一种JPEG-LS无损图像编码器的超大规模集成电路(VLSI)实现结构。它从功能上分为4部分:模式判别模块;时钟控制器;3条并行流水线;两级数据聚合器。这些模块以全流水线结构组织运算,能够达到实时图像处理的目的。4时钟域交叉并存,并包含专用时钟控制器的时钟管理机制,既保证瓶颈运算的进行,又能及时关断空闲模块的时钟,该措施使平均功耗降低了15.7%。该文提出的JPEG-LS编码器具有低功耗、高速图像处理的特征,已被应用于无线内窥镜系统。     

基于DHT11的无线温湿度传感器网络节点的设计

基于温室和养殖孵化等场所需要及时监测环境温湿度的需求,设计了一种低成本、低功耗的无线温湿度传感器网络节点.主要介绍了节点的软硬件设计,详细阐述了DHT11温湿度传感器的时序.传感器节点的设计以超低功耗MSP430F122单片机为核心,配以DHT11和无线RF收发芯片NRF401实现了节点有效的数据采集和可靠的数据传输.节点具有功耗低、成本低、体积小、集成度高、工作稳定等优点.     

基于ZigBee技术的智能楼字节能控制系统

为了实现楼宇低碳节能,本研究设计了一种基于ZigBee的智能楼字节能控制方案,以TI的无线射频芯片CC2530和低功耗MCUMSP430F435作为系统的传感器终端节点和路由器节点主控制芯片。通过无线传感网实时监测楼宇的温湿度、光强以及人体红外等环境参数,以此优化控制楼宇的空调和照明系统,从而实现智能楼宇的低碳节能控制。实验验证了该系统的可行性。     

CMOS电路中系统级低功耗设计研究

首先对SOC的概念和降低功耗的重要性做了简单介绍;接着阐述了CMOS电路的功耗来源和集成电路低功耗设计的基本方法.重点讨论了系统级低功耗设计的思想路线和具体方法.给出了并行技术、流水线技术和异步电路结构等技术方法.明确指出了降低集成电路功耗的根本所在,使之集成电路的低功耗设计成为有的放矢.     

监测型传感网的“预测-修正”数据管理方法

将无线传感器网数据管理技术分为4类:陈述性语句、信号处理、模型预测以及中间件,并进行对比研究总结出如何既将传统的数据管理技术移植到传感网,又考虑到传感网自身的能源和网络带宽约束.针对监测型传感网,提出了一种新的"预测-修正"传感网数据管理方法,对传感节点的每个测量建立一个对应的虚拟表,所有的虚拟表又组成一个虚拟数据库.通过读取、预测、修正3个步骤,获得较为精确的测量值.最后用实验室温度监测实验验证了本方法.     

一种极低功耗无线唤醒收发机设计

在无线传感网中,接收机往往处于随时准备接收信息状态,因此节能是一个重要问题.该文提出一种降低功耗的硬件结构和软件协议联合优化策略,分析了无线收发机节能的关键因素,提出一种简易实用的无线唤醒通信协议,设计了一种低功耗无线收发机.实测结果表明,所设计的无线接收机功耗比传统设备降低10倍以上,达到了实用要求.     

基于Zigbee的工厂空压站监控系统设计

针对目前的空压站电气控制系统存在的问题,提出了一种基于无线传感网的空压站监控系统。空压机组的有效管理是整个控制系统的基础,通过PLC实现对电气各执行器、变频器、电机等进行控制;利用压力传感器、流量传感器采集空压管网数据,并应用ZigBee技术进行数据传输;采用Labview设计监控中心上位机控制软件;同时ZigBee节点的低功耗和灵活性的特点,方便组网和维护。     

浅谈基于MSP430和nRF905的无线传感器网络设计

0引言无线传感器网络已经成为国内外研究的热点,在军事、工农业、城市管理、生物医疗、环境监测、抢险救灾、远程控制等许多领域都有着广泛的应用前景。无线传感器网络的设计要遵循微型化、多功能化、智能化、网络化、无线化,低功耗的原则。利用MSP430微处理器功耗低的优势和nRF905无线收发芯片功耗低、控制简单的优点,MSP430+nRF905的组合特别适合于低功耗、短距离、小数据量的无线传感器网络。1硬件设计1.1网络结构整个网络主要由一个sink(数据汇集点)节点和多个传感器节点     

基于Zigbee的工厂空压站监控系统设计

针对目前的空压站电气控制系统存在的问题,提出了一种基于无线传感网的空压站监控系统。空压机组的有效管理是整个控制系统的基础,通过PLC实现对电气各执行器、变频器、电机等进行控制;利用压力传感器、流量传感器采集空压管网数据,并应用ZigBee技术进行数据传输;采用Labview设计监控中心上位机控制软件;同时ZigBee节点的低功耗和灵活性的特点,方便组网和维护。     

双向、数字化的微型无线内窥镜胶囊内数模混合电路设计

为保证无线内窥胶囊在电池供电情况下,能实现全消化道检查,提出了一种微型胶囊内的单片低功耗数模混合集成电路的设计。该单片系统主要包括图像采集、图像压缩,存储器和无线收发模块等。数字部分的低功耗设计能比无能量管理策略设计方法要节约36%的功耗,数字电路部分的功能和能量管理策略通过了验证,模拟射频电路部分的主要指标已通过仿真验证,整个数模混合芯片已采用0.18μm的CM O S工艺流片。     

基于TDMA的战场无线传感器网络节点低功耗通信协议实现

 为迎接新军事变革下的信息化战争,武器系统平台网络化已成为网络中心战（NCW）的发展趋势,战场无线传感器网络已受到世界各军事强国的重视。时分多址（TDMA）技术将无线信道按时隙分配给不同用户,因其可靠性和稳定性在无线通信领域得到广泛应用。针对战场无线传感器网络通信协议低开销低功耗的要求,分析了TDMA通信协议的原理和实现的难点,结合单片机MSP430F449和无线收发芯片CC2500设计并实现了一种适合战场应用环境的低功耗TDMA通信协议,详细介绍了战场无线传感器网络节点平台的组成和低功耗通信协议软件实现。经过实验验证,该协议运行可靠,扩展性、灵活性好,代码量小,在无数据收发时处于低功耗模式,适合各种低功耗的无线传感器网络应用。     

无线传感网络空气质量监测站的设计

以无线传感网络技术设计空气质量监测站的传感器节点和网关节点,采用CC2420和MC55作为节点的无线模块进行数据的收发,采用ATMEGA128八位AVR微处理器进行数据的处理和控制。文中论述了监测站的基本结构以及传感器节点和网关节点的硬件设计和基本工作流程。     

无线传感器网络结构及特点分析

无线传感器网络是一门获取和处理信息的新兴技术.为了满足应用的要求,设计人员必须对相关的网络结构、协议和功耗等性能特点全面深入了解.详细阐述了无线传感网络的通信结构,传感节点的组成结构及可能的实现方案,分析了各种拓扑结构的优缺点,基于分层方法给出了一种通信协议栈;在与现有无线通信模型比较的基础上,得出了无线传感网络节点数量大、体积小、易失效、计算能力有限及对能量敏感的特点,为通信结构和具体协议的设计提供了指导.     

基于STN-LCD控制驱动器的低功耗技术

基于一款超扭曲阵列液晶显示（STN—LCD）控制驱动器的专用集成电路（ASIC）的设计与实现，从功耗管理、时钟规划和总线仲裁三个方面阐述了低功耗系统规划方法；并分析了门控时钟、重定时和逻辑优化等低功耗技术在指令译码器、显示数据存储体等模块中的电路实现．上述方法对高性能的液晶显示控制驱动电路的低功耗设计具有重要的借鉴作用和参考价值．仿真结果表明经过功耗优化设计后的液晶显示控制驱动器的各个数字电路模块的功耗都大为降低．     

电力设备温度无线监测系统中的关键电路设计

鉴于电力设备发热点温度测量的重要性,基于无线传感技术,从经济性、实用性等角度出发设计了一种新颖的、低功耗的、基于时钟芯片和晶体管的定时控制电路,以及一种低成本的、抗电磁干扰性强的、基于I/O口和RC充放电的温度采集电路。基于这两个电路实现的温度无线监测系统可用于对成本和功耗有较高要求的无线温度监测领域。