关键词： NB-IoT技术   传感网络   燃气管网   检测预警   低功耗  

摘要： 随着社会经济的快速发展,我国能源需求日益增长,人们对燃气使用的安全性也越来越重视。但由于天然气本身不稳定并且容易泄漏,燃气安全问题一直是人们关注的重点。为实现燃气的实时在线检测,本文设计并完成基于NB-IoT技术的燃气预警装置远程测试系统。系统设计分为硬件和软件设计,其中硬件由NB-IoT模块、蜂鸣器、气体传感器模块、压力传感器模块、微控制器构成。在完成系统软硬件构建之后,对其进行模拟实验测试。实验结果表明,该系统运行稳定,能够及时、准确地对城市燃气管网进行预警,有效预防燃气泄漏事故,从而保障城市燃气安全运行。

关键词： 可穿戴设备   低功耗蓝牙   宠物用品   连锁店   蜂窝物联网   澳大利亚   适量运动   成年犬  

摘要： 自20世纪70年代以来,宠物在家庭中的角色发生了很大的变化。先前宠物仅仅只是宠物,但根据Phys Org报道,现在社会学家发现超过80%的狗主人和超过70%的猫主人认为牠们是家庭中的正式成员。这表明现在人们更希望让宠物安全、健康和快乐,然而,这并非易事。例如,根据澳大利亚宠物用品连锁店Pet Barn数据,一般成年犬每天需要30到60分钟的运动时间,精力旺盛的犬种和工作犬种则需要更多,但人们生活日益繁忙,可能很难确保宠物得到适量运动。

关键词： 低功耗电子   时钟偏移   寄存器聚类   时钟树综合  

摘要： 随着集成电路制造工艺的进步与芯片集成度的提升,对于低功耗芯片的需求越来越大.时钟网络功耗占芯片总功耗的40%以上,优化时钟网络的功耗已成为高性能集成电路设计中最重要的目标之一.本文提出了一种新的寄存器聚类方法来生成时钟树的叶级拓扑结构,通过限制群组的扇出、负载和范围,对寄存器进行合理分组,减少了缓冲器的插入数目和总布线长度,有效降低时钟网络功耗.将该方法整合到传统的时钟树综合(CTS)流程中,在ISCAS89基准电路上测试并分析其有效性.实验结果表明,该寄存器聚类方法在不影响时钟树最大延时的情况下,有效减少了时钟网络20%以上的功率耗散和20%以上的时钟偏移.

关键词： 流水线型ADC   采样保持电路   动态比较器   数字校准和输出寄存   低功耗   信噪比  

摘要： 采用每级为1.5位精度的7级流水线结构,即7级子ADC设计一个8位80 MS/s的低功耗模数转换电路。通过设计精简且高效的数字校准和输出寄存模块,消除ADC实现过程中各种因素的影响,提高ADC的精度和信噪比。采用0.18μm CMOS工艺完成加工后,测得该ADC在输入信号为36.25 MHz,采样速率为80 MHz下的信噪比(SNR)为49.6 dB,有效位数(ENOB)接近8位,典型的功耗电流只有18 mA,整个ADC的芯片面积为0.5 mm^(2)。

关键词： 试验数据   数据解析   多线程   数据分解  

摘要： 在试验数据后处理中,原有的单线程数据后处理解析方式容易导致主线程阻塞,效率不高。为了改善单线程模式效率低下的问题,提出了一种基于数据分解的多线程处理方法,通过采取数据分解方式实现并行化,将要处理的数据分为多个独立的数据块,然后每个核处理不同的数据块,分别进行格式处理及文件写入。本设计充分利用多核硬件的潜能完成数据后处理,缩短后处理时间,提升计算机资源利用率,更快给出数据详细结果,支撑试验成功判读。

关键词： 顶驱防碰   智能   低功耗   无线传输   锂电池  

摘要： 随着顶部驱动钻井的发展,对顶驱防碰系统也提出了更高的要求。为了提升智能顶驱防碰装置有效功能和续航能力,文章设计了通过无线方式采集吊环倾斜角度位置信息,低功耗系统和一种大容量磷酸铁锂电池芯供电电池。现场测试结果表明:低功耗系统的智能顶驱防碰装置能够满足现场使用功能需求,能有效预防现场安全事故发生,且可以根据实际需求切换不同工作状态,大部分时间处于睡眠状态,降低功耗效果明显,增加顶驱防碰装置的续航能力,提高钻井作业施工效率。

关键词： 超再生接收机   全数字锁频环   巴伦低噪声放大器   数控振荡器   灵敏度校准  

摘要： 基于0.18μm CMOS工艺设计了一种用于WBAN 402~405 MHz频段具有低功耗全数字锁频和灵敏度校准功能的超再生收发机。采用具有噪声抵消技术的巴伦低噪声放大器,以减少无源匹配器件数量和适应低压工作;超再生数控振荡器采用数字控制电容阵列实现频率调谐,以消除猝灭操作期间振荡器的频率漂移;采用全数字锁频环替代频率综合器,以降低传感器节点的功耗;灵敏度校准环路与自动幅度控制环路共享组件,以减小校准误差,并能够在不中断接收状态的情况下动态校准接收机灵敏度。仿真结果表明,在1 V电源电压下,接收机灵敏度为-90 dBm,功耗为1.89 mW,其中全数字锁频环功耗为78μW;发射机功耗为1.96 mW,效率为28%。

关键词： 复阻抗测量   正交分解   信号检测   信号运算   低功耗   便携性  

摘要： 电阻抗测量技术在工业领域电子器件特征匹配、性能评估中发挥了保障工业产品可靠性的作用,其中低频段复阻抗测量技术尤其受到关注。开发了一款高精度低频段复阻抗测量装置,根据阻抗信号的不同处理阶段,设计信号检测部分与信号运算部分,形成复阻抗测量装置系统架构。信号检测部分针对不同复阻抗灵活切换档位,实现较大带宽的测量;信号运算部分采用MSP430,基于正交分解技术搭建数字信号处理平台,具有低功耗优势。经多次迭代完善,板卡的规格尺寸最终精简为5.21 cm×5.56 cm,更具便捷性。性能测试表明,该装置可完成20Ω~400 kΩ、100 pF~10 nF的复阻抗测量,测量精度均值高达90%以上。

关键词： 低功耗   Cat.1通讯   国密安全模组   激光浓度检测仪   工业物联网平台  

摘要： 城镇燃气中低压调压箱监控系统设计采用一体化的低功耗采集器及工业物联网平台,实现对调压箱的远程监控。采集器采用Cat.1物联网通讯方式,内置+外挂电池模式,配置进出口压力变送器和激光浓度检测仪,实现对调压站进、出口压力、天然气浓度等过程参数的采集,通过Cat.1国密安全通讯模组将数据远传至调度中心工业物联网平台,数据入库后,通过SCADA系统进行数据的综合展示和应用,实现对调压箱的远程监控。

关键词： LoRa   智能电能表   远距离通信   低功耗   抗干扰  

摘要： 针对目前的智能电能表的无线通信方式无法同时兼顾低功耗和远距离的问题,文中研究了基于LoRa技术的智能电能表,对电能表整体架构及各模块进行详细设计,以FM3308芯片为控制核心,以高精确度的采样电路对被计量线路的电压和电流进行采样,采用高速、多功能电能计量专用集成电路,对电压和电流采样信号进行计量,通过LoRa技术实现低功耗、远距离的通信,使用ESAM加密芯片实现加密安全,并且从硬件和软件两方面进行了抗干扰设计。文章设计实现的LoRa智能电能表同时实现了远距离传输和低功耗特性,优秀的抗干扰能力有利于实现远距离的集中抄表行为,可以大大降低中继器的布置,在降低设计要求的同时减少了成本投入,有助于推动智能电网的建设。