关键词： 地下水监测   分层监测   一孔多层监测井   数据传输   低功耗  

摘要： 针对一孔多层监测井中的地下水动态监测,研发了一种地下水分层自动监测、远程传输技术及仪器,重点解决了监测仪器多通道数据信息的在线监测与集中传输技术问题,并采用多种措施解决了仪器的稳定性、可靠性、低功耗、密封防水等一系列关键技术问题。仪器可挂接多个传感器并进行集中数据的远程传输,在野外对仪器进行测试应用,系统运行状况良好。该系统为一孔多层监测井中多层位地下水位、水温在线监测提供了一套技术及设备,实现地下水监测从传统的混合监测到分层监测。支撑示范区多层地下水数据精细分析、地下水演化规律深入研究、水文地质参数的真实获取,大大提高了野外工作效率。

关键词： 银行家算法   操作系统   死锁   多线程   进程同步  

摘要： 银行家算法是操作系统中避免死锁的经典算法,为提高系统的运行效率,文章对银行家算法进行了研究和改进。通过对银行家算法流程、算法优缺点的分析,以及对现有的银行家改进方法的讨论,提出一种银行家算法的改进思路。使用Java语言实现了改进的银行家算法,并运用Java多线程对操作系统中进程的同步进行模拟,验证了该算法的有效性。

关键词： 通信塔监测   嵌入式   低功耗   机械按压触发   NB-IoT   GD32F103  

摘要： 为有效监测通信塔体状态,防止人员攀爬铁塔,设计一种以国产GD32F103为核心的通信铁塔状态监测系统。系统定时检测上传塔体的经纬度、倾斜度、温湿度等情况,并在有人爬塔或塔体震动时,实时上传告警信息;数据经无线网络传送至云端服务器存储,同时转发给手机APP端和PC机管理端。由于是太阳能板和锂电池双电源供电,为延长工作时间,系统采用多项措施降低功耗:GD32F103通常处于睡眠模式,以RTC中断唤醒方式检测塔体信息,以外部中断唤醒方式监测告警信息,采用低功耗的NB-IoT物联网模组传输数据,外围组件模块的供电均受GD32F103控制,仅在需要时才供电工作。此外,人员爬塔监测装置采用机械按压触发方式,需要有一定的压力才会触发告警,降低了误判率。

关键词： 超级电容   储能系统   自放电分析   等效电路模型   低功耗   自供电  

摘要： 低功耗自供电设备随着物联网技术的不断进步逐渐成为发展主流。基于超级电容搭建的储能模块可应用于低功耗自供电智能设备,但超级电容的自放电特性会导致存储能量的损失及端电压的下降,不利于低功耗自供电设备的功耗管理及测量。文中建立了所述储能模块的等效可变漏电阻模型,通过实验确定了等效模型中的相关参数并通过Matlab/Simulink数值仿真软件对该储能模块的自放电过程进行了分析。最后对仿真结果进行了分段线性化拟合以便于后续测试误差修正或数学计算,并使用拟合后的等效电路模型预测了自放电期间储能模块的电压变化。该电压变化值与实验所测结果吻合,验证了模型的有效性,为低功耗自供电设备的电源管理单元设计及功耗测量等奠定了基础。

关键词： 数字集成电路   布局   时钟树综合   低功耗   协同优化  

摘要： 为了降低芯片的功耗,提高芯片的性能和可靠性,在传统数字芯片物理设计流程基础上,提出一种新的低功耗物理设计方法,包括布局(Placement)阶段采用SAIF文件进行低功耗的协同优化,并在布局结果基础上,通过手动配置时钟单元摆放来减小缓冲单元插入的方式进行低功耗的时钟树设计。结果表明:通过新的低功耗设计可以大幅改善芯片功耗,在布局阶段,芯片功耗降为原来的90.6%,建立时间的最差违例值由-6.021降为-0.880;时钟树综合(clock tree synthesis,CTS)阶段,功耗优化效果显著,时钟网络功耗降为原来的73.1%,总功耗降为原来的86.2%;时序得到改善,建立时间的违例总条数降为原来的12.5%,总违例值降为原来的3.0%,保持时间的违例总条数降为原来的39.8%,总违例值降为原来的7.5%。

关键词： 数据挖掘   低功耗   广域网   组网方法  

摘要： 低功耗广域网至今已有十几年的发展史,随着物联网时代的到来,近五年来其才真正走进人们的视野。低功耗广域网的组网方法尚处于探索阶段,对于基站和业务的覆盖密度等,需要经过更加优化的算法加以改进。文章运用数据挖掘技术,通过使用回归方程的方式建立低功耗广域网的信号质量模型,并计算出基站的最佳部署拓扑。

关键词： nRF24L01   物联网   无线传输   低功耗  

摘要： 设计了一套以nRF24L01无线数据收发模块为技术基础,以51单片机为主要技术核心的低成本、低功耗、数据传输速度快、软件设计简单以及通讯稳定可靠的无线数据传输系统。介绍了无线芯片的引脚排列以及四种常用工作方式;对硬件设计中MCU的选型以及串行接口电路的设计进行了说明;在软件控制过程中描述了初始化操作并列举了芯片在收发模式下的关键程序设计。经多次运行试验表明,系统的控制操作方便,并且能够很好地实现无线数据传输。

关键词： 低功耗蓝牙   邻居发现   时延模型   参数配置  

摘要： 针对低功耗蓝牙网络邻居发现时延难以评估的问题,面向蓝牙5.0标准提出一种基于中国剩余定理的低功耗蓝牙邻居发现时延分析模型,建立邻居发现过程中广播间隔、扫描间隔以及扫描窗口参数配置与发现时延大小的理论关系,验证了不同参数配置条件对邻居发现时延大小的影响。实验结果表明,所提出的模型能够有效预测参数配置影响下的时延峰值,为不同的应用场景提供参数配置验证与指导。

关键词： 深度学习处理单元   手势识别   神经网络   现场可编程门阵列  

摘要： 为了解决嵌入式手势识别系统的速度慢和功耗高的问题,提出基于深度学习处理单元(deep-learning processor unit,DPU)的手势识别系统设计方法。通过把DPU部署于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)器件,再调用ResNet-50网络对手势图片进行识别,设计并实现了一套低功耗的手势识别系统。实验结果表明,系统在工作频率为150 MHz时识别准确率为97.7%,运行速率可以达到129 GOPS,其能效比为26.3 GOPS/W,优于一些现有嵌入式FPGA神经网络手势识别实现方法。

关键词： 低功耗蓝牙   蓝牙RSSI测距   智能婴儿车   STM32F103C8T6芯片  

摘要： 以STM32F103C8T6芯片为主芯片,通过低功耗蓝牙技术的数据传输功能实现对婴儿车情况的实时监测。利用蓝牙信标在广播模式下发射的信号强度(RSSI)测距原理,实现智能婴儿车防丢报警功能;采用DS18B20数字温度传感器与MLX90614红外传感温度计,实现婴儿车室内温度检测与婴儿体温检测;采用DHT11湿度传感器对婴儿车进行湿度与尿湿检测。