关键词： 亚阈值摆幅   场效应管   集成电路   玻尔兹曼分布   摩尔定律   栅极电压   电流变化   现代信息技术  

摘要： 集成电路是现代信息技术的基石,而晶体管则是集成电路的基本单元。沿着摩尔定律[1]发展,现代集成电路的集成度不断提升,目前单个芯片上已经可以集成数百亿个晶体管[2]。然而,晶体管的功耗问题成为了限制集成电路进一步发展的主要瓶颈[3]。从电子器件的角度出发,克服该难题的关键方法之一是降低晶体管的亚阈值摆幅(subthreshold swing,SS),即减少使晶体管电流变化一个数量级所需要的栅极电压变化。然而,传统金属—半导体场效应管(MOSFET)的亚阈值摆幅受限于载流子的玻尔兹曼分布,无法低于60 mV/dec[4],因此探索具有新工作原理的器件已成为晶体管研究中最重要的方向之一[5]。

关键词： ZigBee技术   低功耗   能效优化  

摘要： 针对现有无线通信系统中能耗较高的问题,设计了一种基于ZigBee技术的低功耗通信系统。系统由节点硬件设计、通信协议与网络拓扑以及功耗管理与优化3个模块组成。节点硬件通过选用低功耗芯片并结合睡眠模式有效减少能耗,通信协议通过信标模式和数据传输优化提高网络效率,功耗管理模块采用实时监控与动态调整策略实现进一步的能效提升。实验结果表明,该系统在不影响通信质量的前提下显著降低了整体功耗,具备广泛应用前景。

关键词： 嵌入式人工智能   边缘人工智能   低功耗人工智能   深度学习   神经形态  

摘要： 最近,随着大数据和硬件能力的快速增长,人工智能取得了显著发展,人工神经网络(Artificial Neural Network,ANN)已被成功应用于解决学术界和工业界的许多问题。然而,在边缘设备上部署人工神经网络仍具有挑战性。这些场景一般对功率、体积有严格的限制,同时对系统延迟和实时性有较高要求,因此构建低功耗人工智能计算系统需要在性能、功率、体积之间进行权衡。本文综述了目前低功耗人工智能计算系统的研究现状,介绍和分析了低功耗人工智能计算硬件和软件工具,阐述了存在的技术挑战,讨论了系统的评估方法和指标,并展望了未来发展趋势。

关键词： 紫蜂技术   多传感器数据融合   无线传感器网络  

摘要： 在标准的紫蜂技术协议中,没有数据融合的设计规范,只能用于数据冗余度较低的应用中.对于大规模网络,网络中的数据冗余很大,网络中的数据冗余会导致节点频繁争夺信道,增加网络时延,甚至造成网络瘫痪.为解决这一问题,构建了基于紫蜂技术的无线传感器网络,采用多级自适应数据融合算法,减少数据冗余,提高数据精度,提高查询效率,实现对工厂环境数据的准确采集和智能监控.

关键词： 2.4GHz射频接收器   接收前端   低功耗   低噪声  

摘要： 根据无线通信的技术要求,设计了一种工作在2.4GHz的低功耗、低噪声的射频接收器前端电路.利用一种带动态箝位和跨导增强技术的低噪声放大器(LNA),降低功耗的同时保持高增益和稳定性,避免了电路在工艺、电压、温度(PVT)下性能下降的问题;采用一种二阶前馈补偿的运算放大器(OTA),有效拓展了带宽,保证了跨阻放大器(TIA)在高频时具有低输入阻抗,降低了整体电路的噪声.版图仿真结果表明,基带频率为1MHz时,在1V电源供电下,所设计电路实现了40dB的转换增益和-15dB的输入匹配,双边带噪声系数(NF)为4.9dB,输入三阶交调点(IIP3)大于-24dBm,总静态功耗为3.6mW.

关键词： NUMA架构   不平衡多线程   网络通信   延迟检测  

摘要： 针对不平衡动态多线程网络通信延迟检测不精准的问题,提出了NUMA架构下不平衡多线程网络通信延迟检测方法。引入通信进程性能降低比例,分析NUMA架构下的不平衡多线程网络通信延迟结构。计算不平衡多线程的网络通信延迟数据并行处理时间,确定静态、动态延迟路径。分析NUMA架构延迟节点组织形式,计算从发生时间到发送时间产生的延迟,并根据静态、动态信息帧检测相应延迟。由实验结果可知,所研究方法静态通信情况下的延迟时间最长为1.45 min,最短为0.5 min,与实际延迟时间一致;动态通信情况下的延迟时间最长为9 min,最短为3.1 min,与实际延迟时间仅存在最大为0.3 min的误差。

关键词： 高电平移位   逻辑校正   低功耗   低延时   GaN驱动  

摘要： 提出1种带有逻辑校正功能的新型低延时低功耗的低电平到高电平的移位电路。该电路采用低延时电平移位电路与低功耗电平移位电路并行工作,在逻辑校正无误后将1.0~1.5 V的低电平转换为5 V的高电平,可广泛应用于GaN驱动电路中。基于0.5μm的BCD工艺,将1.5V的电源低压和5 V的电源高压在5 MHz频率下对该电路进行验证。结果表明,该电路虽版图面积有所增加,但上升和下降延时分别降低至2.3ns和1.8ns,总功耗电流仅为11μA。

关键词： 智能电能表   无线通信协议优化   低功耗设计   智能电网   实证分析  

摘要： 本次研究围绕智能电能表无线通信协议优化及低功耗设计展开了深入探究,其目的在于促进智能电网智能化管理及能效提升。通过实证分析,验证了优化方案的有效性,结果显示通信成功率提高至99%,通信延迟降低至0.03秒,功耗减少至0.8瓦,数据包丢失率降至0.01%,网络覆盖率增至99%。研究同时也揭示出智能电能表无线通信协议在今后优化和低功耗设计方面的趋势,主要表现在通信协议进一步优化和低功耗技术探索等方面、多模通信协议融合、安全通信协议设计及智能电能表网络优化等方向。

关键词： 激光   低功耗   道路车位   智慧停车管理   STM32  

摘要： 文章设计并实现了一种基于激光探测的智慧停车管理系统。系统基于STM32U575主控制器,通过激光探测配合摄像头的方式,能够准确识别车辆的出入场,并将其记录上传实现停车费用的自动计算以至扣费。该系统实现了停车管理的自动化和智能化,用户体验良好。该系统具有低功耗、高精度的特点,为道路车位管理提供了一种高效便捷的解决方案。

关键词： 低功耗广域网   功率控制   信道分配   拍卖理论  

摘要： 针对低功耗广域网(Low Power Wide Area Network,LPWAN)的节能需求和远近节点优先级问题,提出了一种联合功率控制与信道分配策略。首先,综合考虑节点的能量消耗、通信质量,建立系统优化模型,得到最优功率控制策略;然后,终端节点根据自身数据传输需求、剩余能量、通信距离等因素提交信道申请,汇集节点会利用拍卖理论对信道进行集中分配;最后,该算法通过调节节点发射功率以及分配无线信道资源,有效提升了网络能效,降低了大规模物联网的系统能耗,确保了数据传输的可靠性。