关键词： 6G   蜂窝物联网   大规模接入   能量效率   低功耗   巨连接   广覆盖  

摘要： 为了实现万物互联,6G蜂窝物联网需要提供低功耗、巨连接和广覆盖的无线接入。通过对6G物联网中大规模接入技术的分析和研究,特别是结合物联网业务的偶发特性,设计了一个基于免授权随机接入协议的新型接入架构,以促进在有限频谱资源内实现高效的大规模接入。所提接入架构包括两个阶段,即联合激活检测与信道估计、数据传输。根据数据传输方向的不同,可以分为上行数据传输和下行数据传输两种方案。由于大规模免授权随机接入情况下基站获取的信道信息具有不确定性,同时考虑6G物联网设备的低功耗需求,因此,两种方案都以系统能量效率为优化目标,分别设计了稳健的接入算法。仿真结果证明了所提方案的有效性和稳健性。

关键词： 正交频分复用   快速傅里叶变换处理器   改良蝶形架构   CSD常数乘法器   流水线架构  

摘要： 在基于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)的无线系统中,快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)作为关键模块,消耗着大量的硬件资源。为此,针对于IEEE802. 11a标准的无线局域网基带技术,提出了一种低硬件开销、低功耗的基-24算法流水线架构FFT处理器设计方案。在硬件实现上,采用单路延迟负反馈(Single-path Delay Feedback,SDF)流水线架构;为了降低硬件资源消耗,基于新型的改良蝶形架构利用正则有符号数(Canonical Signed Digit,CSD)常数乘法器替代布斯乘法器完成所有的复数乘法运算。设计采用QUARTUS PRIME工具进行开发,搭配Cyclone 10 LP系列器件,编译结果显示该方案与其他已存在的方案相比,至少节约硬件成本25%,降低功耗18%。

关键词： 机器学习   神经网络   嵌入式设备   物联网   AI技术   微控制器   硬件与软件   低功耗  

摘要： Arm宣布其人工智能(AI)平台新增重要生力军,包括全新机器学习(ML)IP:Arm Cortex-M55处理器和Arm Ethos-U55神经网络处理器(NPU),后者也是针对Cortex-M平台推出的业界首款微神经网络处理器(microNPU)。这样的设计(CortexM55结合Ethos-U55)为微控制器带来480倍的机器学习性能飞跃。全新的IP与搭配的开发工具,能够让AI硬件与软件开发人员以更多的方式进行创新,从而为数十亿个小型、低功耗的物联网与嵌入式设备带来前所未有的终端机器学习处理能力。

关键词： 低功耗   微弱信号   低噪声   无线传输  

摘要： 本文针对微弱信号的幅度小,并且容易受到外界噪声和电磁干扰的影响,设计了单电源低噪声差分放大器来放大微弱信号。针对微弱信号无线传输问题,选用蓝牙电路完成无线传输,蓝牙工作在面向连接的工作模式下,将微弱信号无线传输到智能手机上。为了使得放大电路蓝牙电路能正常工作,设计供电电路与充电电路,供电电路的输入为单电源电压,其输出为对称的正负电压。加工制作了微弱信号无线传输电路板,验证了系统的各部分电路的功能。在此基础上最小化电路,降低功耗,节省空间,缩减尺寸,将原来的矩形板改为圆形板,单面焊接转化为双面焊接,完成了最终电路板。

关键词： 工业物联网   6TiSCH协议   IPv6协议   低功耗   时隙跳频(TSCH)  

摘要： 互联网工程任务组(IETF)正在制定一套基于IPv6的低功耗工业物联网协议栈6TiSCH,其主要应用于复杂的工业过程控制及自动化领域。IETF 6Ti SCH协议栈在网络层上引入IPv6协议,使得海量的物联网节点可以无缝接入互联网;在链路层引入了IEEE802.15.4e TSCH新协议,可以有效降低节点能耗和增强无线通信可靠性。OpenWSN开源项目提供了一套该协议栈完整实现的代码。对IETF 6TiSCH工业物联网的标准、关键技术与平台进行了系统总结。首先对其发展历程及现状进行了详细的介绍;接着分析了CoAP应用层协议、UDP传输层协议、IPv6网络层协议、IEEE802.15.4e链路层协议及其物理层标准协议;随后总结了其高精度时间同步、资源调度与安全等关键技术,并对其实现平台进行了深入剖析;最后对未来研究可能面临的挑战进行了展望。

关键词： 车身控制模块   低功耗软件设计   嵌入式系统  

摘要： 本文讨论了一种基于微控制器MPC5606BK的车身控制模块的低功耗设计方法,该方法结合了嵌入式系统电源管理的需求和微控制器的特点,介绍了一种车身控制模块的正常工作模式和低功耗工作模式之间切换的软件实现策略及应用。

关键词： 蓝牙Mesh   低功耗   智能家居  

摘要： 目前,随着通信需求不断增大,以蓝牙Mesh、Zigbee、Wi-Fi、Bluetooth、Thread为主的各类通信技术发展迅猛。为了更好地顺应各种领域的发展,通信的低功耗已成为当前通信领域的重要指标。本文基于蓝牙Mesh技术,通过分析目前主流的三种适用于智能家居的协议,即传统路由、机会路由和洪泛路由的特点,然后在此基础上分别针对机会路由和洪泛路由提出更适合蓝牙Mesh低功耗的研究方案。特别地,针对机会路由的研究方案结合了灰色算法和综合评价值的计算,以提高路由的最优传输路径选择的准确性;针对洪泛路由的两种研究方案强调了友邻节点在数据传输中的作用,通过友邻节点对数据传输过程的充分参与,提高了网络中节点的工作效率,在“睡眠”时间和“唤醒”时间的平衡下,使得组网的功耗进一步降低。

关键词： 隐式多线程   线程池   OpenMP   大中央调度  

摘要： 分析多核处理机系统面临的问题,并对线程池、OpenMP、大中央调度三种主要隐式多线程实现方案进行分析,总结出它们的优缺点,然后介绍一些其他隐式多线程的实现方法,最后得出隐式多线程的核心思想。

关键词： 低功耗蓝牙   iOS系统   应用开发  

摘要： 笔者以基于低功耗蓝牙技术实现的车辆控制系统为例来说明如何在iOS系统上开发低功耗蓝牙网络应用。文章主要分为3个部分:第一部分介绍了低功耗蓝牙技术的优点以及蓝牙协议栈的具体协议;第二部分介绍了低功耗蓝牙协议在苹果系统中的具体实现及各类之间的关系;第三部分以车辆控制系统为例,说明低功耗蓝牙系统在具体实践中的应用。

关键词： 安防   LoRa   低功耗   传感数据协议  

摘要： 本文以物联网时代智能安防需求为出发点,基于LoRa技术和Renesas公司的RL78/G12系列低功耗微处理器,设计实现了一套多功能安防系统。该系统集成了气体检测传感器、温湿度传感器、电压检测和进出检测等模块。此外,本文还设计了一种终端与云端之间的数据传输协议。通过该协议,终端节点将采集到的数据上传至云端处理,用户也可以在云端对终端节点进行集中管理和远程配置。同时本文提出的系统软件采用了模块化设计,可在云端对终端设备进行个性化配置,从而使终端适应不同安防需求的场景以及达到良好的功耗控制,最终实现一种低功耗、广覆盖的智能安防管理系统。