摘要:无线传感器网络和物联网受益于近年来功耗方面的进步,以实现智能控制实体。电池技术的类似进步使这些系统变得自主。然而,这种方法不足以满足现代应用的需求。为这些传感器供电的另一种解决方案是使用其环境中可用的能量,例如热能、机械振动、光能或无线电频率。然而,传感器通常放置在功率密度较低的环境中。本研究调查了与其他来源相比的无线电频率能量收集。在展示了在宽频带上收集能量的潜力后,进行了一项统计研究,以确定城市环境和农村地区的射频功率密度。多频带射频收集器系统旨在收集多个频带中的能量,以显示何时有多个射频源可用。当系统设计为在宽频带上运行时,可以增加收集的能量量。在本研究中,使用高级设计软件 (ADS) 制作了为无线传感器供电的多频带射频能量收集器。根据设计结果,所提出的能源收集方案在 GSM900 和 GSM1800 频段上效果更好。 关键词:能源收集器;无线网络;无线电源 1 引言 如今,监控我们所处环境的需求越来越重要,这使我们能够管理自己的行为;一个典型的例子就是天气预报。 现代传感器是小型、独立的设备,可对其周围环境进行简单的测量。 它们用于观察许多物理现象,如温度、压力、亮度等,这对于许多工业和科学应用至关重要。 传感器的作用是将物理量转换为可利用的电量,例如计算机可用的数字信号。 接口可以通过有线链路或无线方式进行,多年来一直如此。 同时,微电子和微机械领域的最新进展使得能够以合理的成本生产体积为几立方毫米的组件,同时功耗要求不断降低。微型传感器可以制成一个完整的嵌入式系统,部署多个微型传感器以自主方式收集环境数据并将其传输到一个或多个收集点,从而形成无线传感器网络 (WSN)。为这些传感器供电的传统方式是使用电池,但电池的能量有限,耗尽时需要更换。更换电池的维护成本可能很高,尤其是对于位于难以接近位置的传感器。在这种情况下,另一种自供电方式将是有利的,而能量收集则提供了这一潜力。1.1 能量收集 用于为传感器供电的能量收集系统由五个不同的模块组成,如图 1 所示。系统的第一级是能量传感器。它提供物理量作为输出,可用作能量转换级的输入。传感器的工作原理基于物理或化学效应。主要有六类:热、机械、光学、磁、电和化学 [1]。
摘要 - 电池管理系统(BMS)对于锂离子电池(LIB)利用率的安全性和寿命至关重要。随着新的传感技术,人工智能的快速开发以及大量电池操作数据的可用性,数据驱动的电池管理吸引了不断扩大的关注,这是一种有希望的解决方案。本评论文章概述了从多层次的角度来看,数据驱动电池管理的最新进展和未来趋势。首先回顾了依赖于电流,电压和表面温度的常规测量的广泛探索的数据驱动方法。在更深入的理解和微观层面上,已经审查了具有多维电池数据的新兴管理策略,并审查了新的传感技术的辅助。通过大数据技术和平台的快速增长来启用,有效利用电池大数据来增强电池管理。这属于数据驱动的BMS框架的上部和宏观水平。通过这项努力,我们旨在激励对下一代数据驱动电池管理的未来发展的新见解。
如图 1 所示,继电器系统首先将输入信号降低到较低水平。此步骤或过程源于这些设备需要使用与其机电和静态前身相同的输入信号电平。鉴于基于微处理器的继电器技术迅速被接受,我们现在可以研究其输出信号电平与新继电器直接兼容的仪表传感器。稍后我们将展示,移除高电平信号输出可获得显著的性能和应用优势。接下来让我们研究导致新低功率输出技术发展的仪表传感器的发展。
1。连接站(此处SIWX917)向AP提出关联请求。在关联框架中,它发送了侦听间瓦尔,该声音表示车站醒来聆听AP信标框架的频率。基于收听间隔,AP保存了针对车站的数据帧。2。AP应以协会响应框架响应,其中指定了与其连接站的关联标识符(AID)。3。可以将SIWX917配置为在其连接的电源节省模式下唤醒每个传送流量指示消息(DTIM)间隔或BEACCON间隔或收听间隔或目标唤醒时间(TWT)唤醒间隔。•基于信标间隔的唤醒:信标间隔是AP传输的两个随后的信标帧之间的周期。车站唤醒每个信标间隔。•基于DTIM间隔的唤醒:DTIM时期指定AP信标通过信标框架中的TIM元素包含缓冲端的流量指示。当AP在信标框架中包含TIM信息时,信标被称为DTIM信标。dTIM间隔是随后的两个随后的DTIM信标之间的时间。dtim Interval =信标间隔*DTIM时期。•基于收听间隔的唤醒:基于应用程序中配置的收听间隔,该电台以DTIM Interval/Beaccon间隔的最接近的Inte-Gral倍数醒来,该间隔由连接的AP广播,该间隔仅小于或等于收听间隔。在“听力间隔”部分中详细说明了这一点。
在设计ECG系统时,主要问题之一是功耗,尤其是用于移动和可穿戴设备。本文提出了DTLC适用于使用具有负面偏置的双尾比较器的低端和高端应用程序,以改善使用Mentor图形建模的ECG信号监测系统。使用180nm CMOS技术的EDA工具集成的电路设计,以0.8V的电源提高了电力消耗,而不会下降汽车的性能。参数(包括功耗和功耗产品(PDP))以20 kHz的时钟频率从1.33μW降低到12.5 PW,而PDP降低到27°C时的0.251 AJ,可以改善功耗(PDP)。这些优化使所提出的比较器非常适合低功率,高性能ECG系统,尤其是在便携式和可穿戴的医疗设备中,在这些设备中,作为资源利用和交付的精度是重要因素。设计为公司的数字过渡提供了一个声音平台。心脏信号监测中的类似物到数字转换器(ADC)作为客户对医疗行业中节能声音元素的需求的增长。通过这种方式,功率释放效率得到提高,并且过多的能耗受到限制。根据准确性要求,拟议的比较器可以视为最适合现代心电图应用程序的比较。
无线传感器已启用了许多关键应用程序。由于其能量限制,当今无线传感器传达了偶尔的短样本或预定的数据收集数据的汇总统计数据。这意味着在高保真度中计算所有其他统计量会产生额外的通信和能量开销。本文介绍了JOLTIK,这是一个框架,可用于低功率无线传感器的一般,防止和节能分析。JOLTIK是一般的,因为它总结了来自低功率设备的感知数据,而无需对哪种特定的统计指标进行假设,并且在云上需要进行未来的统计指标,这意味着它支持了新的,无法预料的指标。JOLTIK建立在通用草图中最新的理论进步之上,这可以使Joltik传感器节点报告观察到的数据的紧凑摘要,以实现大量的统计摘要。我们解决了关键的系统设计和实施挑战,这些挑战在实现低功率制度中通用素描的潜在效果时会出现的通信,记忆和计算瓶颈。我们提出了lorawan nucleo-L476RG板和传感器中JOLTIK的概念验证测试床。与传输原始数据相比,JOLTIK在能源成本上可提供高达24.6倍的能源成本,并且在能量准确的票据方面胜过许多天然替代方案(例如,子采样,自定义草图,压缩感应和损失的压缩)。
摘要 - 该论文提出了一种为低功率大动力的机器人群设计的能源管理模型(EMM),除了传统的充电方法外,还从环境中收集能量。EMM旨在与调度体系结构合作,该架构可以协调整个动力的群体机器人(APSR)的任务。此模块可以帮助调度程序对机器人的储能和消耗更加灵活地控制。所提出的EMM的关键功能包括对能级的实时监控,低功率的可安排空闲模式,监视有效的能量收集机制,死电器机器人恢复以及提供机器人的硬重置能力。该模块为机器人提供了额外的低功率无线连接。与EMM合作,调度程序可以管理整个群体上的能源消耗,并防止单个机器人以空闲模式,死电池模式和故障耗尽其能量储备。为了验证EMM的有效性,实验在模拟和现实世界环境中都进行了进行,使任务耐力,任务完成率和整体群体绩效的改善进行了改善。结果表明,与基线方法相比,EMM有效地延长了任务持续时间并提高了操作效率。索引术语 - 能源管理模块,机器人群,能量感知调度,机器人恢复
摘要 - 由于电子半导体部门经历了缩小规模,因此存在许多挑战,包括缩放,短通道影响,泄漏电流和稳定性。碳纳米管(CNT)已成为一种令人兴奋的新发明,可以克服CMO的局限性,同时保持高效率和可靠性。算术和逻辑单元(ALU)是微处理器和实时计算机芯片中存在的中央操作可编程逻辑组件。传统的算术逻辑单元(ALUS)是利用CMOS技术创建的,导致高功率使用,延迟以及晶体管计数。本文专门讨论了采用碳纳米管现场效应晶体管(CNTFET)的混合算术逻辑单元(ALU)的概念化和开发。首先,开发了XOR和MUX的组合,然后将其用于创建混合加法器和减法器。该研究展示了利用碳纳米管(CNT)技术的增强算术逻辑单元(ALU)的开发,模拟和评估,并将其与使用32 NM技术节点进行了将其与传统的CMOS实施进行了比较。使用碳纳米管(CNT)技术的ALU在功率使用情况,传播延迟和功率 - 延迟产品(PDP)方面的性能较高,而与CMOS技术相比。
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