关键词： 功率测量   交直流功率   MSP430F5529   低功耗   电源类型识别  

摘要： 对交直流小功率测量电路的工作原理及功率测量算法进行研究,基于低功耗微处理器MSP430F5529、低功耗直流功率计量芯片INA226和交流功率计量芯片HLW8012设计了交直流小功率测量系统.系统能自动识别输入的电源类型,交流电源(1 V～5 V)或直流电源(200 mV～30 V)输入时,调整负载,能够测量40 mW～1 W的有功功率,测量误差小于1%.系统中交直流功率测量模块采用串联接法,有效简化了软硬件设计,降低系统功耗,系统电路功耗小于30 mW.

关键词： wireless sensor networks   design methodology   energy model   path-loss   link layer   low-power   system-level design   automatic repeat request   forward error correction  

摘要： Innovative Internet of Things (IoT) applications with strict performance and energy consumption requirements and where the agile collection of data is paramount are rousing. Wireless sensor networks (WSN) represent a promising solution as they can be easily deployed to sense, process, and forward data. The large number of Sensor Nodes (SNs) composing a WSN are expected to be autonomous, with a node's lifetime dictated by the battery's size. As the form factor of the SN is critical in various use cases such as industrial and building automation, minimizing energy consumption while ensuring availability becomes a priority. Moreover, energy harvesting techniques are increasingly considered as a viable solution for building an entirely green SN and prolonging its lifetime. In the process of building a SN and in the absence of a clear and well-rounded methodology, the designer can easily make unfounded decisions about the right hardware components, their configuration and data reliable data communication techniques such as automatic repeat request (ARQ) and forward error correction (FEC). In this thesis, a methodology to better optimize the design, configuration and deployment of reliable ultra-low power WSNs is proposed. Comprehensive and realistic energy and path-loss (PL) models of the sensor node are also established. Through estimations and measurements, it is shown that following the proposed methodology, the designer can thoroughly explore the design space and make most favorable decisions when choosing commercial off-the-shelf (COTS) components, configuring the node, and deploying a reliable and energy-efficient WSN.

关键词： 天河二号   Halton序列   并行化   多线程   OpenMP  

摘要： Halton序列内部算法相关性复杂,生成大数量级的Halton序列耗时巨大,不利于实时性研究。针对该状况,提出在"天河二号"超算平台下的Halton序列并行加速方案,利用OpenMP实现多线程并行,在此基础上优化Halton序列生成过程,减少空间存储度以及并行通讯开销,提高生成速率。实验结果表明,通过"天河二号"超算平台上多线程并行加速,加速倍数可达22.2842倍。

关键词： 集成电路设计   单片微处理器   低功耗  

摘要： 随着物联网应用的兴起,对芯片低功耗的需求也会越来越多。分析几个关键的低功耗技术,对比通用的设计方法,未来会有更多低功耗架构的电路及方法出现。低功耗的需求一定是和应用相关,没有最低,只有最合适的。

关键词： TCP/IP技术   墨水屏   休眠模式   Sub   1   GHz   WiFi技术   电子标签  

摘要： 随着新零售业的快速发展与便利店的普及,人工修改价格的方式已无法满足当下需求,不仅变价时间长,且出错概率高。针对这些问题,文章介绍了一种新的基于物联网技术的电子货架标签系统。系统采用Sub 1 GHz无线通信技术,通过STM8低功耗单片机控制,将超市内所有标签组成一个局域网,之后将局域网对接到前端软件,最终通过前端软件实现对所有标签的控制。

关键词： 煤矿安全监控系统   最大巡检周期   环网改造   多线程   并发采集  

摘要： 为了解决KJF2000N矿井安全生产综合监控系统在进行环网改造后受挂接监控分站数量限制,导致巡检周期过长的问题;针对现有KJF2000N矿山安全综合监控系统在矿井环网环境下实际应用的实际,结合环网网络协议与设备的特点,优化软件采集算法,达到缩短系统巡检周期的目的,有效地保证异地断电时间不超过40 s,及时对异常信息进行预警与报警,充分保障井下工作人员生命安全。通过煤矿现场的应用验证,采用软件采集优化的方式,有效地提高了巡检效率,不但满足改造技术方案关于系统巡检周期不超过20 s要求,而且远高于标准要求。

关键词： 芯片ADS1298   心电信号   多导联   低功耗   便携式  

摘要： 针对家用医疗监护领域的需求,设计了一种低功耗、便携式多导联心电信号采集系统。采用直流耦合方法,通过生物电位测量ADS1298模拟前端,实现微弱心电信号的采集。在模拟前端中,心电信号经过可编程仪表放大器进行放大,进入24位高分辨率模/数转换器(ADC)转换成数字信号;采用STM32F103微处理器进行控制,通过低功耗ZigBee实现心电信号的无线传输;设计了预处理电路、右腿驱动和屏蔽线驱动电路减小了高频和共模干扰;系统采用锂电池供电,体积小(7 cm×8 cm×2 cm),功耗低(214. 5 m W)。实验结果表明:设计的系统能长时间、稳定、有效地提取心电信号。

关键词： 高密度目标   射频识别   防冲撞   标签唤醒   低功耗  

摘要： 本文对机场航站楼内活动目标定位感知关键技术进行研究,对定位感知中普遍指导意义且迫切需要解决的关键的科学技术问题,即有源电子标签超低功耗唤醒及防碰撞技术的深入研究,主要通过对"DNA"比对唤醒技术、防碰撞处理过程以及噪声环境对精度影响等研究,目标是更加有效地解决候机楼内高密度大流量活动目标的定位感知问题,提高其在民航机场感知中的作用和价值,扩大其应用范围。针对航展楼内高密度和流动性强的人员和行李用超低功耗有源电子标签唤醒及防碰撞技术的深入研究,无疑对整个物联网底层无线数据采集传输技术的提升,及其在国民经济各行各业尤其是民航中的推广应用具有重大意义。

关键词： 片上网络   布图规划   系统布局设计   遗传算法   低功耗  

摘要： 随着超大规模集成电路的飞速发展,越来越多的IP 核被集成到片上网络(Network-on-Chip,NoC)上,而片上网络是一种以通信为中心的片上互连结构,与传统总线型片上系统(System on Chip,SoC)相比具有低功耗、高宽带的显著优势。笔者将工业工程中系统布局设计(Systematic Layout Planning,SLP)方法与遗传算法相结合,提出一种系统布图优化算法。相对于传统的布图算法,提出的系统布图优化算法不仅具有更优的搜索能力,而且可定性与定量地优化布图方案,为片上网络布图规划提供了一种全新思路。实验结果表明,随着IP 核之间平均通信量的增加功耗降低幅度逐渐减小,当IP 核之间的平均核通信量在1 000 Mb/s 以内时,总功耗平均降低了40.51%。

关键词： 低温   温度链   多机通讯   铂电阻  

摘要： 为有效提高极地冰盖低温环境下温度测量的精度,设计了一款基于Pt1000的多点低温低功耗高精度铂电阻柔性温度链。温度链由主机和多个从机组成,主机用于读取整条温度链的数据并与外界进行数据交互,从机用于采集和上传温度数据,主机和从机之间采用RS485总线通讯方式。每个单点铂电阻温度测量单元都采用软件校正,单点测温误差不超过0.006 9℃。室内低温实验和现场试验表明,该温度链对低温环境下多点同时测温整体可靠性较高,适用于在极地环境下对冰川冰雪的温度场剖面检测。