关键词： IMU   姿态采集   低功耗  

摘要： 本文针对行为分析中姿态识别问题,提出并设计了一款基于IMU的无线姿态采集系统。首先,采用9轴IMU、STM32L0主控以及低功耗蓝牙模块设计了大小仅为7×7×3 mm的小体积、低功耗无线姿态识别硬件环境;其次,设计上位机软件接收、解析以及保存姿态数据;最后通过小鼠跑台实验对所设计姿态采集装置进行验证,IMU采集姿态数据经过主控模块处理后通过蓝牙模块将数据上传至上位机,由上位机解析并保存姿态数据。结果表明,基于IMU的无线姿态采集系统识别具有良好的效果。

关键词： STM32L   NB-IoT   低功耗  

摘要： 通过对STM32L控制芯片与NB-IOT通信模块的集成设计,实现传感器采集数据、网络传输数据的低功耗工作系统。系统采用低功耗的器件,通过控制系统的工作模式实现低功耗运行。在这一系统中,MCU模块采用停止模式,可以在保持SRAM和寄存器内容的同时实现微安量级的电流功耗。NB-IoT网络利用eDRX技术,相较于传统的DRX技术和PSM技术,能够权衡上下行通信和能耗。实验测试发现,本系统可以有效降低物联网终端的功耗。

关键词： 低功耗   实时处理   涡街流量计   硬件系统   实验测试  

摘要： 涡街流量计存在易受管道振动干扰和难以测量小雷诺数流量的难题,需要开发更为复杂的数字信号处理算法予以解决。现有的涡街流量变送器的内存容量不足以实时实现这类算法,若在现有的系统上外扩内存,则无法满足低功耗的要求。为此,采用TI公司最新推出的66 KB大容量内存的超低功耗单片机MSP430F6459为核心,研制低功耗实时处理的涡街流量变送器系统。研制系统的功耗为2.693 mA,反应时间小于300 ms,满足低功耗和实时性的要求。测量涡街频率和电流输出电路的最大相对误差分别为0.4022%和0.0025%,HART通信模块可准确的调制和解调FSK信号,实现了大内存、低功耗、实时处理的高精度涡街流量变送器系统。

关键词： 自动站   地面自动气象观测系统   线程池   并发技术  

摘要： 地面自动气象观测系统的观测数据汇集处理工作涉及的数据量大、并发用户多,不同的观测场的观测项目也各有不同,针对这些问题,讨论了观测数据汇集处理中的线程池技术和泛型编程技术,提出了一种基于泛型化线程池的多线程并发体系结构。研究结果可以提高观测数据汇集处理的运行效率,可以支持系统观测项目的动态配置。

关键词： 标准单元   低功耗   亚阈值   施密特触发特性  

摘要： 亚阈值电路是低功耗重要发展方向之一。随着电源电压降低,晶圆代工厂提供的标准单元电路性能容易受噪声和工艺偏差的影响,已经成为制约亚阈值芯片的瓶颈。该文提出一种基于施密特触发(ST)与反向窄宽度效应(INWE)的亚阈值标准单元设计方案。该方案首先利用ST的迟滞效应与反馈机制,在电路堆叠结点处添加施密特反馈管以优化逻辑门、减少漏电流、增强鲁棒性;然后,采用INWE最小宽度尺寸与分指版图设计方法,提高电路的开关阈值与MOS管的驱动电流;最后,在TSMC 65 nm工艺下构建标准单元的物理库、逻辑库和时序库,完成测试验证。实验结果表明,所设计的亚阈值标准单元与文献相比,功耗降低7.2%~15.6%,噪声容限提升11.5%~15.3%,ISCAS测试电路的平均功耗降低15.8%。

关键词： 遥测站   网络球机摄像机   4G/5G通道   人工智能   云服务  

摘要： 为了利用当前快速发展的人工智能技术识别遥测站拍摄的水尺图像,获得水位数据,使得遥测站的水位数据既可以测得准,又可以看得清,且具有可追溯性。提供了一种基于后端云服务的识别技术方案,遥测站拍摄高清图像通过4G/5G移动通信网络发送到云识别服务器,通过人工智能进行水尺图像水位识别,并将识别结果反传给遥测站。采用这种技术方案,充分考虑了遥测站低功耗的技术特征,具有建设方案简单、成本低、识别准确率高等优点,只要有无线移动通信网络信号覆盖的地方,就可以采用本方案进行水尺图像的拍摄和识别。

关键词： 总线传输   锚杆应力   低功耗   接口EMC   遥控电路  

摘要： 针对传统锚杆应力传感器存在的功耗较大、抗干扰能力差、系统繁杂等问题,研制了一种基于RS485总线传输的低功耗锚杆应力传感器。创新性地采用高精度的电阻应变片原理的应力检测元件,显著提高了传感器的检测精度。从器件选型、低功耗运行机制两方面详细介绍了接口EMC电路、DC-DC降压电路、元件供电电路、差分信号放大电路、数码管显示电路、遥控电路、声光报警电路、通讯电路八部分硬件电路设计方案,以及传感器的软件流程。进行了实验室基本性能实验,实验结果表明,传感器具有低功耗高精度的特点,实现了一条总线带载10台的设计需求。

关键词： LoRaWAN   低功耗广域网   低功耗   物联网  

摘要： LoRaWAN是一种具有代表性的低功耗广域网(LPWAN,low power wide area network)技术,受到了业界和学术界的高度关注。在物联网(IoT,Internet of things)新时代,LoRaWAN可以极大地提高海量边缘设备的连接能力。简要回顾了LoRaWAN的基础知识,并从通信性能、目标定位、无线网络安全和混合网络4个方面调研了LoRaWAN的最新研究成果。还从商业模式、监管制度、技术创新和新兴应用4个方面讨论了LoRaWAN在中国发展所面临的机遇和挑战。

关键词： 表层漂流浮标   超低功耗   硬件改进   数据存储   软件优化   节能设计   RTC  

摘要： 针对目前国内外表层漂流浮标系统工作时间有限的问题,设计一种基于STM32单片机的表层漂流浮标系统,对浮标系统进行低功耗设计,主要表现在系统硬件改进设计、低功耗器件选型、RTC的研究使用、数据最优采样存储等,另外进行软件优化,包括系统工作方式优化、卫星发射策略优化等。从而获得超低功耗的浮标系统,有效提升海上工作时间。实际测试结果表明,此系统满足实用性,并且漂流浮标低功耗系统有了可观的实验效果,对长时间海洋数据稳定获取具有重大意义。