关键词： 低功耗无源物联网   蜂窝网络   CM32M433R   能量采集   能量存储   NB-IoT  

摘要： 随着国内对绿色低碳经济的大力推行,物联网的应用场景和业务数量持续提升,并且不断朝着万物互联的愿景迈进。在此背景下,无源物联网技术凭借其小尺寸、低功耗、低成本的优势逐渐进入各物联网行业的视野。文中系统介绍了无源物联网设备的硬件组成,包括能量采集、存储、控制及通信单元;分析了无源物联网技术的优势及其对传统物联网方案的改进。通过对比不同能量(光能、温差能、振动能、电磁波能量)采集方式的优劣,评估了无源物联网技术在实际应用中的可行性。结合移动定位、农业种植、智能家居、工业控制等应用场景,分析了无源物联网技术的实际应用效果。无源物联网技术具有成本低、维护成本低、环保可持续、使用寿命长等优势,其在多种应用场景中均表现出良好的应用效果。随着技术标准的完善和产能的提升,无源物联网技术将得到进一步普及和推广。

关键词： 双目摄像头   ISP图像信号处理器   MIPI切换开关   图像同步   图像传感器   图像亮度调节  

摘要： 文中提出了一种新型双目摄像头系统设计方案,该方案将单通道图像信号处理器(ISP)与MIPI切换开关相结合,实现了两个图像传感器的同步图像数据处理。在此基础上,通过对红外补光灯和传感器的精确调控,在确保图像质量不受影响的同时,显著降低了系统功耗。此外,开发了一种快速且稳定的图像获取方法,进一步加快了识别系统的处理速度。对系统的硬件设计与软件实现进行了阐述,并通过一系列实验对该系统进行了验证。实验结果表明,该系统在具备高同步精度和快速响应能力的同时,显著降低了功耗,具备良好的应用价值,尤其适合应用于移动和嵌入式设备领域。

关键词： 水声通信   水声遥控   频移键控   低功耗   相干解调  

摘要： 本文基于频移键控相干解调技术，设计了一款低功耗高可靠性的水声遥控系统。发射机发射50 kHz和60 kHz的信号作为编码信号，接收机采用高Q值LC选频放大作为前级放大电路，能够有效抑制频带外噪声。接收信号经过相干解调得到编码信号，该信号经双路AD采样后，进行差值计算，得到编码信息，利用此方法，能够有效降低解调误码率，提高通信的可靠性。水声通信信道复杂，多径效应明显，本文通过增加保护时间的方法，抑制了多径效应造成的混响问题。接收机采用低功耗设计，整机功耗低于65 mW。试验结果表明，该水声遥控系统待机时间长，可靠性高，误码率低于1%。

关键词： 小型化   低功耗   低时延   上行增强  

摘要： 针对专网数字化与智能化转型的需求,通过基于5G技术的5G专网移动通信网络及技术体系研究,实现技术创新。突破了小型化、低功耗、低时延、高可靠传输的无线资源调度及上行增强技术,成功研制出一套适用于复杂环境、能与现有专网通信及业务系统融合的5G通信系统。该系统为垂直行业用户提供了定制化的通信服务,有效推动了各行各业的数字化转型与升级。

关键词： 嵌入式系统   GD32F470VGT6   EXMC   NAND Flash   数据存储  

摘要： 针对飞行器嵌入式系统对低功耗、高效数据存储解决方案的需求,设计并实现了一种基于GD32微控制器的存储系统,以解决传统基于FPGA的存储系统在高成本、高功耗和技术依赖方面的局限性。本研究采用GD32F470VGT6作为主控单元,结合EXMC接口连接外部存储器NAND Flash,利用USBHS进行数据通信。描述了NAND Flash坏块管理和存储逻辑以及低功耗模式管理。测试结果表明,在执行存储操作时,存储器功耗约为70 mA,平均存储速率达到10.6 MB/s,并且传输数据准确无误。

关键词： 片上变压器   数字隔离器   编解码   脉冲调制   高速率   低延时   高可靠性   低功耗  

摘要： 文中利用层叠式微型片上变压器的隔离传输方式设计了一种应用于隔离驱动电路的数字隔离器编解码方案。针对现有隔离器主流编解码方案中射频调制功耗过高和脉冲调制速率限制及可靠性问题,文中采用单双脉冲编解码技术降低功耗并优化编解码方式。相较于传统单双脉冲解码方式,将解码电路中采样脉冲信号改为边沿触发信号可提高可靠性,信号传输速率提升近两倍,降低了延时时间,并可结合刷新计时电路和看门狗电路实现数字隔离器的可靠传输。实验结果表明,在新设计下,数字信号可实现DC~90 Mbit·s^(-1)的隔离传输,编解码整体静态功耗为0.574 mA,动态功耗为0.257 mA·(Mbit·s^(-1))^(-1),延时时间小于18 ns,脉宽失真小于2 ns。

关键词： 低功耗   移近量   LoRa   无线传感  

摘要： 针对煤矿巷道等恶劣环境下顶底板移近量监测难题,采用激光相位测距技术,设计了一种低功耗无线激光移近量传感器。通过实验研究,该传感器实现了高精度测量,误差控制在3 mm以内,有效提升了测量准确性。同时,传感器在低功耗模式下整机功耗降至5 mW以内,显著延长了使用寿命。采用LoRa无线传输技术和WaveMesh网络,实现远距离自组网,方便安装使用。实验结果表明,该传感器具有高精度测量、低能耗工作和无线自组网通信等优势,可广泛适用于矿山巷道顶底板移近量监测中。

关键词： 低调制深度   低功率   自适应抗噪   超高频射频识别技术  

摘要： 超高频射频识别技术(radio frequency identification,简称RFID)是目前RFID发展的主流,但是传统的RFID幅度调制(amplitude shift keying,简称ASK)解调器在应对低调制深度的射频输入信号时难以实现精准解调.针对这种情况,该文基于GJB7377.1B标准系统的超高频RFID ASK解调器,设计了一个由包络检测、低通滤波、放大器和比较器组成的低功耗、自适应抗噪ASK解调器.与传统的RFID ASK解调器相比,使用了迟滞放大器来实现低调制深度下的精准解调,使用了偏置电路来降低功耗,并使用了迟滞单元来抗噪.经过测试和验证,该RFID ASK解调器可以在2.31%的最小调制深度下解调信号,其功耗仅为421.63 nW,且在射频信号(radio frequency,简称RF)加入噪声的情况下也能实现精准解调.

关键词： WSN   k-means均值聚类算法   低功耗路由   最低功耗传输路径   Dijkstra算法   能耗均衡  

摘要： 为提高无线传感器网络(WSN)中传感器节点的能量利用率以延长传感器网络的生命周期,提出基于k-means聚类的WSN低功耗路由算法。先按照距离乘积最大规则选取聚类初始簇中心,并在k-means算法迭代过程中引入能耗因子来优化k-means的分簇效果,降低基站附近节点的能耗和簇内的数据传输能耗;再使用Dijkstra算法搜寻簇首和基站间的最低功耗传输路径,以降低簇首能耗。仿真结果表明,该算法提高了网络的能量利用率,有效延长了网络的生命周期,使首个死亡节点延后出现,对WSN实现了更好的优化。