关键词： 海上救援   个人示位标   超低功耗待机   动态电源管理  

摘要： 设计和实现了一种改进的海上救援个人示位标,该示位标具备北斗导航定位能力和北斗短报文通信功能,同时具备人体生命体征监测上报和触水启动的功能,并支持COSPAS-SARSAT卫星搜救系统.为延长示位标的工作时间,设计了一种动态电源管理方法,实现了对不同功能电路电源通道的控制.同时,针对示位标的待机模式和工作模式,设计了超低功耗待机电路和低功耗软件控制设计方案,减少了电能的浪费.最后,分别在山东省威海市和浙江省宁波市至舟山市附近海域对原型样机进行了实际场景测试.原型样机的测试结果表明:示位标在待机状态下,电流为2.3μA,待机时间超过5年;示位标在接收北斗信息状态下,电流为79 mA;示位标在发送状态下,7 000 mAh 7.4 V电池可发送200次求救信息.与现有产品相比,本文提出的海上救援个人示位标具有更低的待机功耗.

关键词： 集成电路   静态功耗   动态功耗   IR-Drop   电源域   门控单元   时钟门控   数据门控  

摘要： 阐述通过分析功耗产生原因,从RTL设计到后端实现给出各种功耗优化方案,并结合一个实际设计的芯片使用以上优化方法,证实各种方案的有效性。同时可以结合不同的设计,选择不同的功耗优化组合方案,达到在不影响性能的前提下实现更低的功耗。

关键词： 健康监测   NB-IoT   低功耗  

摘要： 人口老龄化导致慢性非传染性的患病率会越来越高,智慧健康养老成为国家应对老龄化的战略目标。针对我国目前的人口结构现状,提出一种基于窄带物联网技术(NB-IoT)的智慧健康监测系统。该系统结合NB-IoT技术、传感器技和软件技术,系统主要包括可穿戴数据采集终端、云服务平台、远程监测平台等3部分。数据采集终端以STM32作为主控制器,实现对用户生理信息的采集,通过NB-IoT网络传输到云平台上,通过远程监测平台实现健康的远程监测,对健康问题进行预警。实验结果表明:系统可以实时采集老年人的生理信息(血压、血氧、心率)、运动轨迹以及定位信息,对老年人进行实时全方位健康监控,提前预防并降低慢性疾病发病率、减小死亡率、延长寿命。

关键词： 导弹储运包装箱   智能监控   STM8L152C8T6   MEMS传感器   DS3231  

摘要： 设计了一套低功耗智能监控设备,用于对导弹储运包装箱箱内环境参数进行智能化监控。以ST低功耗芯片STM8L152C8T6为处理器,依托MEMS传感器对导弹储运包装箱箱内的气压、温度、湿度以及振动冲击等关键参数进行监测,并对箱内产品的生产、服务、运输等履历信息进行记录,通过多种通信方式实现数据和监控指令的实时传输。同时,采用低功耗软硬件设计思路实现设备超低功耗运行。实验结果表明,智能监控设备可实现长距离运输、恶劣存储环境下的储运包装箱箱内环境参数的全自动实时监控,通过智能监控设备构成的区域局域网节点间通信距离大于200 m,单次使用寿命大于1年。

关键词： 微电子行业   华中工学院   华中科技大学   令仪   半导体   清华大学   老人  

摘要： 2023年4月20日,一则计告让人们将目光聚焦到一位老人身上,她叫黄令仪。这位老人用她的一生参与了我国微电子行业从无到有的历史,与她的同事们披荆斩棘,为中国人开创了一条属于自己的芯片道路。黄令仪出生在战火纷飞的年代,1958年以优异的成绩毕业于华中工学院(今华中科技大学),随后进入清华大学半导体专业深造。

关键词： 物联网   机器学习   低功耗通信  

摘要： 阐述物联网环境下融合机器学习的低功耗设备间通信协议的设计与性能评估。结合物联网通信需求和机器学习技术应用,提出一种新型通信协议,通过实验评估其性能,并提出优化设计策略。

关键词： 卷积神经网络   边缘部署   低功耗   FPGA   流水线   循环展开   HLS  

摘要： 卷积神经网络作为一种处理网络数据的深度学习模型,广泛的应用于自动驾驶、航空航天等行业。而随着数据量的增长,卷积网络的结构也变得越来越复杂,对于卷积网络这种计算和资源密集型网络如何部署在低功耗、资源少的边缘设备上就成为了一种困难。而FPGA由于其具有高的并行性和低功耗,可以作为一种边缘部署的设备。在这基础上,提出了一种针对于LeNet-5轻量网络的加速器,利用流水线并行加速和循环展开对FPGA的并行计算最大化,然后使用Vitis HLS将高级编程语言转变为硬件描述语言,再利用Vitis IDE进行软件驱动的编写。实验结果表明,相对于在CPU、GPU上进行网络推理,在ZYNQ上FPGA进行网络推理,在检测速率相近的情况下,功耗减少了8倍,这使得神经网络的边缘部署多了一种选择。

关键词： 高工作温度   碲镉汞   红外探测器   小型化   低功耗   可靠性  

摘要： 随着第三代红外探测器技术的快速发展,高工作温度红外探测器成为重要的发展方向。本文报道了在高工作温度碲镉汞红外探测器杜瓦结构小型化、低功耗、高可靠性方面的研究进展。通过杜瓦结构的优化设计,搭配旋转整体式低温制冷机K562S short,制备出组件体积为80 mm×61 mm×39 mm,重量为212 g,启动时间为2.5 min,工作温度达到150 K的高工作温度中波碲镉汞红外探测器,并初步完成了组件可靠性试验验证,为高工作温度碲镉汞红外探测器的工程化应用奠定了一定的基础,对高工作温度碲镉汞红外探测器的小型化、低功耗、高可靠性研究具有一定的指导意义。

关键词： 渗无线传感器网络   相对剩余能量   邻居节点信息  

摘要： 由于电池功率的不足,严重限制了无线传感器网络的应用场景。如何均衡无线传感器网络中各部件通讯所产生的能耗,提高能量利用效率成为重要的研究方向。提出了基于能量和节点信息的SEP协议,为了选择合适的簇头节点,该协议将节点剩余能量,邻居节点数量以及终端节点之间的相对距离等加入簇头选举过程中,提高无线网络中节点密集区域内剩余能量较高的节点成为簇头的概率。仿真实验结果表明,该改进方案可有效解决簇头节点分布不合理的问题,有效的提高了网络性能。

关键词： 数字信号处理器   数学运算   替代方案   微处理器   市场份额   DSP   低功耗  

摘要： 曾经,工业、消费、汽车等领域的DSP供应被国外芯片巨头垄断;如今,大量国产替代方案正涌现出来,大大提升了本土DSP产品竞争力和市场份额。DSP是数字信号处理器(Digital Signal Processor)的简称,是一种专门用于高速数学运算的微处理器。DSP能够快速且准确地处理数字信号,同时具备可编程和低功耗等特点,如今在各个领域发挥着越来越重要的作用。