关键词： ChirpLAN   国产LoRa   ChirpIoT   低功耗   无线抄表   MAPM   智能水务  

摘要： 在智能水务中,无线抄表方案存在无线穿透能力欠佳、无线功耗较大等问题,并且需要契合国家针对民生工程的国产化要求。为此,在一个居民楼的试点改造工程里,借助国产的无线通信技术ChirpLAN低功耗协议,精心设计并推行了一套水表无线采集、控制及传输的管理系统。经实际产品测试,该无线系统的穿透性和功耗均满足施工方需求。实践证明,国产的ChirpLAN低功耗协议完全能够满足智能水务无线化的功能和性能要求,对智能水务的国产无线解决方案具有重要的参考意义。

关键词： 无线物联网   NB-IoT   低功耗数据监测   APN   JSON   数据编码  

摘要： 数据监测技术在大数据与实体经济深度融合发展中起到了至关重要的作用。针对寡照地区无线物联网设备在数据监测过程中的功耗问题,围绕数据格式、通信方式等方面进行了技术革新,通过采用NB-IoT物联网卡并优化配置参数,建立了专用的数据编码、解码和通信握手机制,实现了无线物联网设备的低功耗数据监测,显著降低了物联网设备的运维成本,有效提升了寡照地区数据监测的质量。

关键词： 低功耗   高压隔离   信号预处理  

摘要： 在超导线圈性能测试实验中,失超检测系统是探究超导线圈失超特性的主要装置。由于线圈失超时的直流高压会危害整个检测系统的安全性,且实验现场电磁环境复杂,为了确保检测系统的安全可靠运行,设计了一款低功耗且具备信号预处理功能的集成化高压隔离设备。该设备选用delta-sigma(Δ-Σ)调制器作为高压隔离器件并搭配STM32F103主控芯片、MAX292滤波芯片等模拟器件,实现对直流高压的隔离和对输入信号的预处理。设备通过RS485协议与上位机通讯,获取信号调理参数。

关键词： 转速   国产化   低功耗  

摘要： 针对现有转速测量装置核心芯片依赖进口、硬件设计复杂、功耗较高等问题,研制了一种集信号采集、测量、显示于一体的转速测量装置,主要包括主控模块、供电模块和显示模块,通过对各模块的国产芯片选型、测试与考核,实现其核心芯片100%国产化设计,解决了进口芯片管控限制、采购困难的问题,并针对该转速测量装置提出了一种低功耗管理机制,装置可根据当前运行状态进行模式切换,自动运行至最佳的功耗管理状态,以降低整功耗。测试表明,与现有技术相比,该转速测量装置整机功耗降低了42.5%,单次充电续航达到14.5小时。

关键词： 轨道机车   UWB精确定位   运动状态   三轴传感器   低功耗  

摘要： 为了满足轨道机车智能管理发展需求,研究一种矿井轨道机车精确定位系统及方法,采用UWB精确定位技术、RFID无线通信技术和三轴传感器,设计了主、从2种定位卡,主定位卡安装在车头,从定位卡安装在车厢。通过分析三轴传感器的X轴、Y轴和Z轴寄存器数据,判断出机车的当前运动状态:静止或移动。根据运动状态自动适配“分离式”精确定位或“整体式”精确定位。试验分析表明,该方法能够充分降低从定位卡的平均功耗,延长电池的工作时间,“整体式”精确定位能够避免车头和车厢定位偏差问题,为轨道机车定位提供了一种高可靠管理方法。

关键词： USB通信   GD32   NAND FLASH   大容量存储   高速  

摘要： 通过研究大容量、低功耗、高通讯速度的存储器,采用USBHS通信技术,该文介绍了一种大容量、低功耗的高速存储系统。系统以GD32为控制核心,将采集到的数据从上位机以USBHS通信传送到芯片,通过EXMC接口存储到NAND FLASH中。重点描述了USBHS通信的具体原理和NAND flash的存储逻辑,简要说明了系统硬件设计和整体结构。经过测试,系统功耗90 mA,存储速率9 MByte/s,存储容量达32 GByte,性能良好。

关键词： TinyML   频谱图   语音识别   GD32F470ZGT6   嵌入式AI  

摘要： 唤醒模块可以为机器人等长期待机运行的设备提供快速唤醒、降低功耗等功能;低功耗及智能化是评价该类模块的重要性能指标;设计了一款基于GD32的低功耗语音唤醒模块,该模块采用微型机器学习技术进行语音识别,将部分机器学习运算转移到单片机上进行;在电脑端对音频文件进行预处理,并将处理后的音频通过短时傅里叶变换转化为频谱图,进行模型训练;将训练好的模型由TensorFlow Lite转化为单片机可使用的C语言数组,通过微控制器开发环境将数组部署到GD32芯片上;以婴儿哭声检测为例,对2900条音频数据进行16000次训练,经实验测试,模块识别准确率约在70%左右,模型和数据集仍有进一步优化的空间;对模块的功耗进行了测试与优化,优化后的模块工作频率96 MHz,功耗电流为34.2 mA;该模块的设计与实现对微控制器实现机器学习具有一定的参考意义。

关键词： YOLOv8   Jetson NANO   TensorRT部署   多目标检测   识别抓取  

摘要： 为解决垃圾自动分拣难题,设计了以人工智能计算平台Jetson NANO和YOLOv8算法为基础的生活垃圾智能分拣系统。首先,采用轻量化YOLOv8多目标检测算法将垃圾分为四大类并实现在有遮挡情况下的准确识别;其次,基于CoreXY坐标变换算法实现机械爪抓取的最佳角度判断与垃圾精准抓取;最后,基于TensorRT优化技术实现轻量化YOLOv8多目标检测算法在NANO硬件平台的部署,完成基于YOLOv8-NANO的四大类垃圾智能分拣系统整体构建。实验验证结果表明:在自制的包含四大类共13小类垃圾测试中,分拣系统可以有效实现单目标与多目标的检测,检测mAP0.5:0.95(当IoU阈值在0.5~0.95逐步增加时的平均精度)为97.3%,目标检测速度达到30.6帧/s,垃圾分拣速度最快可达6件/min。

关键词： 单粒子翻转   抗辐射   静态随机存取存储器  

摘要： 随着对太空的探索的深入,人们发现应用于航天领域的静态随机存取存储器(SRAM)易受到高能粒子轰击发生电节点翻转(SEU)和多节点翻转(SEMNU)。该文为解决SRAM的单粒子翻转问题提出一种16TSRAM单元可以用于SRAM的抗翻转应用,该单元包含3个敏感节点,使用金属氧化物半导体(MOS)管堆叠结构,较大提高了单元的稳定性。在65 nm CMOS工艺下仿真证明该单元可以解决SEU和SEMNU问题。相比于SARP12T,LWS14T,SAR14T,RSP14T,EDP12T和SIS10T,MNRS16T的保持静态噪声容限(HSNM)分别提升了1.4%,54.9%,58.9%,0.7%,59.1%和107.4%。相比于SARP12T,RH12T,SAR14T,RSP14T,S8N8P16T,EDP12T和SIS10T,MNRS16T的读取静态噪声容限(RSNM)分别提升了94.3%,31.4%,90.3%,8.9%,71.5%,90.4%和90.3%。相较于SAR14T,RSP14T和EDP12T,MNRS16T的保持功率(Hpwr)降低了24.7%,33.9%和25.7%。