关键词： 边缘计算   低功耗   多用户   任务卸载  

摘要： 在移动边缘计算系统中,移动用户可以将计算任务上传至接入网侧的边缘服务器,从而有效降低自身计算任务的处理开销,但存在任务数据长时间累积的情况。为了确保任务完成的实时性,提出了一种流任务处理方案,将任务的数据收集、本地处理、卸载传输以及边缘计算在不同的时隙中进行分离。根据该方案,任务大小和实际能耗均与数据收集的时间长度相关。为了实现系统整体的最优节能设计,研究了最小化用户完成流任务的平均功耗问题,并在任务完成各阶段对持续时间、多用户卸载比例和带宽分配进行了联合优化。由于所建立的优化问题为非凸问题,所以很难直接求解。为了解决这一难题,基于块坐标下降法将求解变量分离为两部分,并进一步揭示了最优解的解析性质。基于此,将两部分变量的求解分别简化为二分搜索和黄金分割搜索。仿真结果表明,所提方法具有极低的计算复杂度,并且显著降低了系统的平均功耗。

关键词： WDT定时器   异步电路   低功耗电路  

摘要： 看门狗定时器(WDT)已成为当前MCU系统中不可缺少的一部分。但随着MCU系统功能的增加,对于传统的WDT,由于其不能对异步驱动时钟进行处理或不能在低功耗模式下(系统时钟及外设时钟停止)运行,已经不适用于部分功能复杂的MCU。设计的WDT定时器对异步输入时钟及其衍生信号进行了优化,从而使其可由同步或异步时钟进行驱动,并能在低功耗模式下运行。

关键词： 布拉格光纤光栅(FBG)解调系统   甲烷吸收峰   温度自适应   低功耗   垂直腔面发射激光器(VCSEL)  

摘要： 设计了一种基于甲烷吸收峰波长参考的低成本、低功耗、温度自适应的布拉格光纤光栅(FBG)解调系统。详细介绍了该系统的总体设计和关键技术,包括:垂直腔面发射激光器(VCSEL)的特性分析和选取、甲烷吸收峰波长选取和甲烷吸收峰波长与VCSEL扫描波长范围匹配、光纤光栅波长选取和光纤光栅波长与VCSEL扫描波长范围匹配、利用甲烷气体吸收峰波长作为参考波长测量计算FBG的波长变化。实验结果表明,该系统无需温控,即可动态地选择和锁定不同的甲烷吸收峰波长作为参考波长解调光纤光栅波长,在10~40℃工作温度下系统的有效波长扫描范围为3.5nm,可作为无线传感网络的传感节点。

关键词： 节点仪器   采集电路   低功耗设计  

摘要： 近年来,随着高精度勘探技术的逐步规模化应用,无论单个项目投入设备数量,还是应用项目比例,节点仪器都呈现出增长的趋势。本文在介绍节点仪器产品现状的基础上,分析了其采集电路组成及工作功耗的主要影响因素。最后,从关键器件选型、硬件电路、固件低功耗优化设计等方面阐述了节点仪器采集电路的低功耗设计思路,并给出具体的验证实例,以期为今后体积小、重量轻、续航时间长、综合技术性能更优的节点仪器研发、制造提供参考。

关键词： 高能量密度   低功耗   一体化机器人动力轮模组   自动导向车   自主式移动机器人  

摘要： 针对传统自动引导车(AGV)和自主移动机器人(AMR)传动链存在的低能量密度、高能耗、大尺寸等问题,提出了一种集成电机、减速机、抱闸和编码器的一体化机器人动力轮模组设计。该设计采用大中空电机内嵌减速机的一体化设计技术,显著减少了传动链占用的空间,从而提升了AGV/AMR的底盘空间利用率和整车性能。与传统设计方案相比,该动力轮模组实现了12%的能量密度提升和23%的效率增加,有效降低了功耗损失,为AGV/AMR的传动链设计提供了一种高效、紧凑的解决方案。

关键词： 无人机   反向散射通信   移动边缘计算   拉格朗日对偶算法   连续凸近似算法  

摘要： 针对移动设备能量不足导致的算力有限难以处理复杂任务的问题,提出一种低功耗无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)反向散射(Backscattering Communication,BackCom)边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)网络优化方案。该方案首先根据UAV与BackCom辅助MEC系统模型建立非凸问题,再利用块坐标下降(Block Coodinate Descent,BCD)法将该问题分解为多个凸问题,利用对偶求解、次梯度迭代以及连续凸近似(Successive Convex Approximation,SCA)算法优化UAV轨迹。最后,通过仿真分析资源分配和UAV轨迹设计方案,验证该方案的有效性。仿真结果表明,所提方案能够最大化用户设备储存量的同时最小化系统能耗。

关键词： ZigBee技术   电力系统   低功耗通信网络架构  

摘要： 文章介绍了ZigBee技术的原理,分析了低功耗通信网络的组成和特点,详细阐述了基于ZigBee技术的低功耗通信网络的整体架构和模块设计,包括通信协议模块设计和低功耗通信机制设计。测试结果表明,ZigBee技术在功耗、传输速率以及延迟方面均优于传统电力线载波通信技术,其在电力系统应用中具有显著优势。

关键词： 带隙基准   低功耗   二阶补偿   低温度系数   电源抑制比  

摘要： 基于0.35μm CMOS工艺,设计了一种高精度低功耗二阶温度补偿带隙基准电压源。该电路利用双极型晶体管基极-发射极电压的叠加来产生一个二阶温度补偿电压,并与一阶温度补偿电压加权相加得到一个低温度系数的基准电压。带隙基准电压源内部放大器结构采用折叠型共源共栅放大器来提高带隙基准电压源的精度。电路采用3~3.6 V电压供电,基准输出电压为1.2555 V左右。仿真结果表明,在-55℃~125℃,典型情况下的温度系数为2.03 ppm/℃,电路PSRR在低频时可达-78 dB,整体静态电流只有10.8μA。与常规带隙基准电压源电路相比,该电路具有低功耗、高精度、高电源电压抑制比、宽工作电压和结构简单等优点。

关键词： LoRa技术   物联网   低功耗传输  

摘要： LoRa技术是一种长距离无线通信解决方案,已在物联网领域广泛应用,其能在广阔的地理范围内提供低功耗的数据传输功能。LoRa与其网络协议LoRaWAN共同支持物联网设备与互联网的连接,而不需要高能耗的传统移动网络。这种技术特别适合于需要低功耗和长距离通信的应用场景,例如,智能农业、城市管理和环境监测等。研究详细探讨了LoRa技术在物联网(IoT)低功耗传输中的具体应用,包括技术部署、能耗管理与优化、通信协议调优、系统级能耗优化策略及性能监测与反馈。通过实际案例分析,研究展示了LoRa技术如何有效地实现物联网设备的能效最优化,并讨论了在实际部署中面临的主要挑战及其解决方案,为物联网领域的低功耗通信提供了实用指导和理论依据。

关键词： 低功耗   条件预充电   近阈值电压   真单相时钟  

摘要： 基于条件预充电技术,设计了一种高速低功耗真单相时钟触发器。在存在冗余开关活动的关键路径中,通过增加场效应管和控制条件,控制内部节点的冗余预充电活动;通过消除冗余结构,消除冗余的场效应管,从而改善电路结构,降低功耗和总功耗延时积。通用电路分析程序(simulation program with integrated circuit emphasis,HSPICE)仿真结果表明,在100 MHz的工作频率与低阈值电压下,触发器功耗低至158.6127 nW、总功耗延时积低至0.048735 fJ,电路具有正确的逻辑功能,且在功耗、延迟方面均优于近几年提出的电路。