关键词： 多串口   多线程   多协议   仿真系统  

摘要： 针对模拟高并发、高响应的系统,基于Qt提供的框架,提出了多串口多协议多线程的测试系统的通信及实现方法。搭配多串口硬件驱动接口,利用Qt设计前端界面,编译多串口多线程源程序,实现多种协议信息帧,通过驱动程序完成前端界面和硬件接口的连接。经过测试特定被测件,该测试系统运行良好,信息反馈及时,方便开发人员进行场景模拟。

关键词： 老年监控护理   低功耗   广域网   STM32处理器   通信自适应   健康监测  

摘要： 针对传统老年监控护理系统功耗大、实时性差、数据传输效率低等问题,提出了一种基于低功耗广域网的智能无线传感器网络系统;系统中,通过依靠STM32处理器和传感器对环境与体征数据信息进行采集,然后利用LoRa技术将采集的数据通过SX1278模块发送至网关,再通过网关上传数据到云服务器;将处理后的数据通过云服务器显示给用户,实现实时监测社区老年人身体健康状况,利用节点通信自适应机制优化算法实现老人健康数据稳定传输,实现低功耗、低延时、高数据传输率的监测效果;总结出老年护理网络中数据发送与延时是非常敏感的,为提高数据传送速率(DTR),降低数据传输延时(DTD),提出了一种优化的网络流量自适应通信机制,以改进DTR与DTD等功能,在节点能耗、网络数据传输实时性等性能方面均得到提升,系统能够稳定检测老年人的相关体征健康状态。

关键词： RSSI   低功耗   无线传感器   网络节点  

摘要： 本文为解决传统无线传感器网络节点定位方法定位耗时较长,功耗较高的问题,无法满足目前的应用需求,因此基于RSSI设计了新的低功耗无线传感器网络节点定位方法,首先测量了无线传感器网络节点信号传输距离,其次基于RSSI构建无线传感器网络构建了节点定位模型,最后设计了RSSI定位算法,并进行了算法优化改进,从而实现了无线传感器网络节点定位。进行实验,结果表明,设计的无线传感器网络节点定位方法的时间开销较短,证明其满足低功耗的需求,有一定的应用价值,可以作为后续无线传感器网络发展的参考。

关键词： 数据分发服务   发布订阅   丢包率   多线程   慢订阅者  

摘要： 针对传统数据分发服务中,由慢订阅者与慢连接问题引起的高丢包率问题,提出多线程数据分发模型,降低丢包率。采用多线程技术,基于actor模型,引入多线程worker实现订阅者并行接收数据,改进订阅者无状态消息返回发布者可能引起的慢连接问题,建立了基于多线程worker的高可靠数据分发服务模型,有效降低了数据传输过程中的丢包率。不仅通过与ZeroMQ(zero message queue,零消息队列)进行对比试验,表明该模型在接收不同长度报文情况下,能有效降低丢包率。而且通过对模型进行压力测试,验证其降低丢包率的有效性。

关键词： 低功耗   癫痫检测电路   支持向量机   脑电信号  

摘要： 基于癫痫患者脑电信号及其噪声的特征,提出了一种基于主从支持向量机(SVM)的低功耗癫痫检测电路。使用主SVM检测癫痫发作的开始,同时启动从SVM,利用相对复杂的从SVM校正癫痫发作的结束;通过引进连续序列检测,降低由离散噪声影响造成的误报率,最终实现低功耗、高性能的实时癫痫检测。利用MIT数据库评估检测性能,平均敏感性、特异性和误报率分别为93.3%,99.9%和0.27/h。在SMIC 65 nm工艺库下,仿真功耗为4.23μW,版图面积为185μm×222μm。与基于高斯SVM的检测电路相比,平均功耗降低了约78.4%。

关键词： IP化   视频解析和监测   阻塞队列   多线程   系统设计  

摘要： 随着超高清视频的发展,制播环节全IP化是广电技术系统发展的未来。本文通过分析由ST 2110-20 IP网关封装的基带视频流数据包,在软件方面实现了视频流的正常解析播放,增强了通用性,打破了IP网关解析的硬件壁垒,更利于视频流的监测。本文提出一种IP化超高清视频解析和监测系统软件设计及实现方法,重点介绍其中的阻塞队列长度设计和多线程并发实现视频解析播放方法。最后,通过丢包率、帧频分布、帧间隔分布、首包处理时延、端到端时延5个监测技术指标对比和主观画面观看效果,来分析视频阻塞队列长度设计、系统设计及实现效果。

关键词： 换热网络   并行计算   优化   混合算法   多线程  

摘要： 换热网络优化是化工过程系统工程领域的研究难点,其数学模型具有高度的非凸、非线性,在使用单一启发式算法优化时,往往具有局限性。研究以换热网络的年综合费用最小为目标,针对强制进化随机游走(RWCE)算法在优化时由于个体间独立进化,导致优化过程中信息缺乏交流的问题,提出将遗传算法(GA)与其混合。混合后的算法在保持前一半优势种群中的个体单独进化的基础上,通过周期性的交叉、变异等操作产生子代来替换掉劣势种群,从而增强了原有算法的整型变量优化能力,并弥补了弱势个体无法更新的不足。为了兼顾算法在大种群下优化有分流换热网络的计算效率,节约时间成本,使用OpenMP系统将混合算法实现了并行化设计。通过三个不同规模的换热网络问题对并行后的混合算法进行验证,结果表明该算法能在有效提升优化质量的前提下相比串行算法大幅缩短计算时间,其中两个算例突破了目前文献最优解。

关键词： 锂电池箱   KEA128   低功耗  

摘要： 随着新能源汽车大规模进入市场,锂电池箱火灾事故也越来越频繁。传统的烟雾报警器功耗较大,尤其是对于电池箱数量较多的车型,停车时对蓄电池电量提出了很高的要求。本文设计了一种探测器,选择汽车级主控芯片KEA128,集成了烟雾传感器和热敏电阻,通过低功耗的方案设计,在车辆停车时自动进入休眠模式,遇到异常情形自动唤醒。

关键词： 实验室监测   安全系数   感知数据   自适应混合集群   数据分析  

摘要： 本文探索了一种用于实验室安全无线感知网络(WSN)的低功耗自适应混合集群分层型协议(LEACH-HC),LEACH-HC协议采用混合式集群的策略,通过选举生成簇头节点并与特定节点构成固定簇头共同存在。一般来说,3级节点的能量要高于其他节点,因此存在相对充裕的能量,因此本研究定义3级节点额外承担网络传输任务。通过优化自适应混合集群参数,寻求发现一种WSN能耗的优化途径,从而延长实验室安全监测WSN的生命周期。依据WSN的网络布置特性,设定网络包含若干个实验室和独立单元的结构,对应的在WSN架构中引入自适应混合集群分层型的数据传输方案,提高传感器检测数据传输效率,保障实验室安全。

关键词： 逐次逼近   冗余电容阵列   数字纠错   低功耗   新型开关策略  

摘要： 为了克服传统逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)精度低和能量效率低的问题,通过采用新型开关切换策略来提高SAR ADC的能量效率,采用冗余电容阵列和数字纠错技术来提高SAR ADC的精度。电路采用SMIC110nm CMOS工艺实现,并结合Cadence模拟开发套件进行后仿验证。结果表明,在工作电压为1.2 V,采样速率为1 MS/s时,输入0.301 MHz的正弦波,SAR ADC的有效位数(ENOB)达到了13.25 bits,信号噪声失真比(SNDR)为81.55 dB,功耗为181μW;所设计的SAR ADC电路的精度和功耗得到了有效改善。