小型啮齿动物会给农场带来问题,例如基础设施损坏、农作物损失或病原体传播。后者对人类和牲畜都构成威胁。野生啮齿动物和牲畜之间的频繁接触有利于病原体传播,因此了解小型哺乳动物的运动模式对于制定预防损害和健康问题的策略非常重要。微型近距离记录器是一种新开发的用于监测小型哺乳动物空间行为的工具。蓝牙低功耗 (BLE) 信号的强度可用作野生啮齿动物与牲畜饲养地点密切接触的指标,这对于识别可能的传播途径很重要。该方法研究侧重于该技术在农业环境中的使用以及在用于畜牧业的农业环境中测试和校准该技术的试运行。结果表明,记录器的电池寿命主要受预设扫描间隔的影响。短扫描间隔会导致电池寿命缩短,应根据目标物种的活动模式最大化。栖息地会影响 BLE 信号强度,导致室内信号强度高于室外。记录器位置的高度对牲畜圈内的信号强度有积极影响。信号接收通常随着距离的增加而减小,并且不同记录器的信号接收也不同,因此需要进行校准。在特定栖息地的距离内,BLE 近距离记录系统可以识别小型哺乳动物之间以及动物与特定结构之间的接触。这些结果支持在畜牧业环境中使用基于 BLE 的系统,并为经过验证的技术提供了大量证据。此外,这种方法可以为可能的病原体传播途径提供有价值的见解。
通过开源或Ti许可的工具,库和框架来理解自己的目的,以自己的目的为自己的目的,将其用于自己的基于Ti的雷达产品。
摘要 — 近几十年来,随着芯片制造技术的进步,使用 mW 范围内的低复杂度 ML 可以实时监测患者,生物医学领域的低功耗可穿戴设备的设计受到了广泛关注。尽管应用和硬件设计研究取得了进展,但该领域缺乏系统的硬件评估方法。在这项工作中,我们提出了 BiomedBench,这是一个新的基准套件,由完整的端到端 TinyML 生物医学应用程序组成,用于使用可穿戴设备实时监测患者。每个应用程序在典型的信号采集和处理阶段都有不同的要求,包括不同的计算工作量以及活动时间和空闲时间之间的关系。此外,我们对五个最先进的低功耗平台的能效评估表明,现代平台无法有效地针对所有类型的生物医学应用。BiomedBench 作为开源套件发布,旨在标准化硬件评估并指导 TinyML 可穿戴领域的硬件和应用程序设计。
摘要——本文提出了一种新颖的近似乘法器设计,该设计在保持高精度的同时实现了低功耗。所提出的设计利用近似高阶压缩器来降低部分乘积生成和累积的复杂性。通过放宽压缩器的精度要求,可以在不影响精度的情况下显著节省功耗。近似乘法器采用混合方法设计,结合了算法和电路级近似。所提出的近似乘法器适用于容错应用,例如数字信号处理、图像和视频处理以及机器学习。该设计展示了功率、面积和精度之间的最佳权衡,使其成为节能计算的有吸引力的解决方案。
表格索引 表 1:基本参数表......................................................................................................................- 5 - 表 2:KEY 功能定义表...............................................................................................................- 6 - 表 3:工作及存储温度表..............................................................................................................- 7 - 表 4:功耗表.............................................................................................................................- 7 - 表 5:射频特性.............................................................................................................................- 7 - 表 6:距离测量.............................................................................................................................- 8 - 表 7:模块引脚 ESD 耐压.............................................................................................................- 8 -
尽管对集成光谱仪的需求紧迫,但仍缺少提供高性能同时实用的效果的解决方案。此外,当前的集成光谱仪缺乏其性能的可重构性,这对于动态工作场景非常可取。这项研究通过在硅上证明了一个用户友好,可重构的光谱仪,提供了可行的解决方案。该创新光谱仪的核心是一个可编程的光子电路,能够表现出不同的光谱响应,可以使用芯片相变换个器对其进行显着调整。我们光谱仪的区别特征在于其反向设计方法,促进了轻松控制和对可编程电路的有效操纵。通过消除对复杂配置的需求,我们的设计减少了功耗并减轻控制复杂性。此外,我们的可重构光谱仪提供了两个不同的操作条件。在超高的绩效模式下,它被多个相移的动物激活,并在维持宽带宽度的同时,在图表尺度上实现了异常的光谱分辨率。另一方面,使用易用模式进一步简化了控制逻辑并通过操纵单相移位器来减少功耗。尽管此模式提供了大约0.3 nm的光谱分辨率略有降级,但它优先考虑易用性,并且非常适合超细光谱重建不是主要要求的应用。
光接收器的性能受到互补金属氧化物半导体 (CMOS) 运算放大器 (op-amps) 设计的显著影响,这种设计受益于 CMOS 技术的进步,可降低噪声和功耗。本研究概述了低噪声 CMOS 运算放大器的设计过程,旨在实现高质量的信号输出,这对于必须尽量减少噪声干扰的专业音频设备和精密仪器等应用至关重要。通常,降低噪声的努力会导致速度降低和功耗增加。因此,实现性能参数的最佳平衡至关重要,噪声水平是主要关注点。提出了一种有效的设计方法来提高运算放大器的整体性能。采用分析方法来深入了解设计,优先考虑噪声性能。设备尺寸和偏置条件是根据噪声水平、带宽、信号摆幅、斜率和功耗等几个因素确定的。已经开发了一个两级运算放大器来验证所提出的设计方法。通过该方法得出的器件参数与使用 MATLAB 生成的模拟结果非常吻合,强调了设计过程的准确性和有效性。
摘要 — 统计技术经常用于预测电子系统的性能。工艺变化考虑了制造时材料参数的不确定性,会对模拟集成电路的产量产生不利影响。对由于制造参数变化而导致的模拟电路关键输出参数变化进行统计分析,以预测产量,是模拟芯片制造中必不可少的步骤。在这项工作中,我们使用严格的统计方法来检查典型模拟电路的性能。我们设计了一个 65 nm 技术的两级 CMOS 差分放大器配置,使用 ACM 模型参数来检查工艺变化下的产量。我们采用三种不同的蒙特卡罗模型(均匀、高斯、最坏情况)来检查设计的 CMOS 差分放大器关键性能参数的统计变化。据报道,在典型工艺参数变化 10% 的情况下,关键差分放大器参数、最大增益、增益裕度和相位裕度都会发生变化。在最坏情况分布的情况下,变化最大,而在高斯分布的情况下,变化最小。结果表明,工艺变异对设计的CMOS差分放大器的成品率有显著影响。在高斯分布的情况下,增益裕度(dB)、相位裕度(度)和最大增益(dB)的标准差分别为11、25和24。
高效的硬件-细胞通信对于理解细胞状态和控制细胞至关重要,是推进下一代人机界面的关键途径。在这里,我们提出了一种基于天然纤维素的节能神经装置,解决了传统接口通信硬件的局限性,特别是在材料生物相容性和生物信号匹配方面。基于纤维素的装置有效地模拟了生物突触连接的可塑性,并在低至 10 mV 的连续脉冲刺激下表现出学习行为。值得注意的是,它表现出卓越的数模转换性能,最低功耗为 0.1 nJ,有助于实现高效的界面生物信号匹配。此外,引入了一个分子级模型来阐明电刺激引起的纤维素分子内极性键的旋转。这种旋转改变了材料的相对介电常数,揭示了数模转换能力和类似神经的行为。此外,透明纤维素薄膜既可作为介电层,又可作为机械支撑,使设备能够在各种曲率下保持功能稳定性。这项研究中,基于纤维素的灵活且生物相容性的神经装置不仅可以有效地模拟突触,而且由于其低功耗信号转换,有望在脑机接口应用中实现有效的生物信号匹配。