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基于ZigBee的煤矿井下无线传感器节点设计 被引量:9
1
作者 何伟刚 李政林 +1 位作者 章帆 吴其琦 《现代电子技术》 北大核心 2017年第2期122-124,共3页
针对煤矿井下无线监控系统传感器节点分布多、成本高的情况,设计一种由ARM处理器STM32F4,气压温度传感器MS5611和有害气体检测传感器MQ-2组成的无线传感器网络节点,利用先进的传感器技术检测可燃气体,气压温度信息,并实时处理信息。采用... 针对煤矿井下无线监控系统传感器节点分布多、成本高的情况,设计一种由ARM处理器STM32F4,气压温度传感器MS5611和有害气体检测传感器MQ-2组成的无线传感器网络节点,利用先进的传感器技术检测可燃气体,气压温度信息,并实时处理信息。采用ZigBee进行自组网相互传递式的信息传输方式,实现无线传感器网络与外部网络的通信,确保节点安全可靠的在井下使用。结果表明,所设计的节点不但成本低、功耗低、覆盖范围较远等,而且符合IEEE 802.15.4协议,还可以与其他符合标准的产品的互联,通用性和可扩展性良好。 展开更多
关键词 无线传感器节点 自组网 ZIGBEE 煤矿井下无线监控系统
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2.4 GHz无线传感器节点井下传输性能试验 被引量:5
2
作者 文金朝 丁恩杰 +1 位作者 易蓉 王满意 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2008年第11期83-84,88,共3页
基于ZigBee协议的无线传感器网络具有易部署、可移动、低功耗等优势,如将其部署在井下,结合现有的井下有线传输系统,可提高矿井监测网络的灵活性。为获得2.4 GHz无线传感器节点在井下的传输特性,在井下工作面完成了实地试验,并对试验结... 基于ZigBee协议的无线传感器网络具有易部署、可移动、低功耗等优势,如将其部署在井下,结合现有的井下有线传输系统,可提高矿井监测网络的灵活性。为获得2.4 GHz无线传感器节点在井下的传输特性,在井下工作面完成了实地试验,并对试验结果进行分析。结果表明,2.4GHz的无线传感器节点在井下工作面的有效传输距离可满足ZigBee协议的要求。 展开更多
关键词 无线传感器节点 信号质量 矿井
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无线传感器节点中的BLE蓝牙低功耗研究 被引量:7
3
作者 邹向阳 谭彬 何青云 《现代电子技术》 北大核心 2016年第20期67-71,77,共6页
针对无线传感器节点传输能耗较大的问题,提出一种基于蓝牙低功耗技术(BLE)的功耗优化方法。与单纯的蓝牙模块应用相比,该方法更具应用的灵活性和更低的传输功耗。通过研究BLE协议栈结构、OSAL软件架构及其休眠机制,深入探究了休眠机制... 针对无线传感器节点传输能耗较大的问题,提出一种基于蓝牙低功耗技术(BLE)的功耗优化方法。与单纯的蓝牙模块应用相比,该方法更具应用的灵活性和更低的传输功耗。通过研究BLE协议栈结构、OSAL软件架构及其休眠机制,深入探究了休眠机制对传输功耗的影响,并通过实验分析,得出应用数据包长度、数据吞吐率与传输功耗之间的关系。根据此关系来编程BLE协议栈的连接参数,进一步优化不同应用场所下无线传感器节点的传输功耗。实验结果表明,该方法能够有效地降低传输功耗,延长电池的使用寿命。 展开更多
关键词 无线传感器节点 蓝牙低功耗技术 BLE协议栈 OSAL 休眠机制
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一种新的无线传感器节点的连续参数功耗模型 被引量:4
4
作者 刘伟 罗嵘 杨华中 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第8期1968-1973,共6页
为了估计传感器节点的能量开销,需要对节点功耗进行合理、准确的建模。然而,现有的节点功耗模型都没有很好地满足准确性这一要求。该文提出了一种新的基于连续参数功耗状态机的节点功耗模型,可用于任意类型传感器节点的功耗建模。该模... 为了估计传感器节点的能量开销,需要对节点功耗进行合理、准确的建模。然而,现有的节点功耗模型都没有很好地满足准确性这一要求。该文提出了一种新的基于连续参数功耗状态机的节点功耗模型,可用于任意类型传感器节点的功耗建模。该模型能够根据电源电压和工作频率等参数的变化对节点功耗进行更为准确的预测。通过对传感器节点中常用的ATmega128(L)微处理器进行实际建模并与独立的实测结果进行比较,可以发现该模型对活动状态功耗的预测误差小于1%,对空闲状态功耗的预测误差小于9.7%。该模型可用于替换传感器网络仿真工具的现有模型,为传感器节点的能量开销提供更为准确的预测结果。 展开更多
关键词 无线传感器网络 无线传感器节点 功耗模型 功耗状态机
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无线传感器节点的微光能量采集电源管理电路 被引量:1
5
作者 余华 刘鹏宇 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期253-257,共5页
提出一种适用于微光条件下的新的太阳电池"五参数模型"求解方法,通过把求解的计算结果与实测结果进行对比分析,验证该方法可准确预测太阳电池的输出特性。同时把基于此方法建立的电池模型用于电路设计PSPICE仿真,其仿真结果... 提出一种适用于微光条件下的新的太阳电池"五参数模型"求解方法,通过把求解的计算结果与实测结果进行对比分析,验证该方法可准确预测太阳电池的输出特性。同时把基于此方法建立的电池模型用于电路设计PSPICE仿真,其仿真结果与计算结果几乎一致,为微光能量采集电源管理电路设计提供了理论基础和仿真工具。基于该建模方法设计一种微光条件下的能量采集电源管理系统,它在光强为200lx,输入功率低至45μW条件下,成功驱动瞬时最大功率为85mW的无线传感器节点工作。 展开更多
关键词 微光能量采集 无线传感器节点 太阳电池模型 电源管理
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物联网中无线传感器节点和RFID数据融合的方法 被引量:13
6
作者 李杰 《电子设计工程》 2011年第7期103-106,共4页
针对当前物联网感知层在感知多源信息时,尚没有一种很好的融合方法的问题,根据无线传感器网络(WSN)和射频识别(RFID)网络自身的特点,通过引入数据融合器,提出了一种将电子产品编码(EPC)和环境参数建立映射关系的方法。将该方法应用于超... 针对当前物联网感知层在感知多源信息时,尚没有一种很好的融合方法的问题,根据无线传感器网络(WSN)和射频识别(RFID)网络自身的特点,通过引入数据融合器,提出了一种将电子产品编码(EPC)和环境参数建立映射关系的方法。将该方法应用于超市仓储管理系统,对其编码并且构建原型系统,该方法能够明显提高数据传输的有效率,试验结果验证了所提出方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 物联网 无线传感器节点 射频识别 数据融合 产品电子编码
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适用于无线传感器节点的低复杂度CCVSLMS均衡器研究
7
作者 刘述钢 刘宏立 +1 位作者 王彦 朱凡 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期309-314,共6页
针对无线传感器节点的均衡算法——最小均方误差(LMS)算法和截断数据LMS算法或截断误差LMS算法(CLMS算法)的收敛速度、稳态误差性能的不足,进行了截断误差和截断数据可变的步长LMS算法(CCVSLMS算法)的研究,该算法通过对误差和... 针对无线传感器节点的均衡算法——最小均方误差(LMS)算法和截断数据LMS算法或截断误差LMS算法(CLMS算法)的收敛速度、稳态误差性能的不足,进行了截断误差和截断数据可变的步长LMS算法(CCVSLMS算法)的研究,该算法通过对误差和数据进行截断处理和建立步长因子/1与截断变化率的线性函数关系来改善收敛速度和稳态误差之间的矛盾,并有效降低了计算复杂度。仿真结果证实该算法性能优于LMS算法和CLMS算法。在TSMC 90mm CMOS工艺下,均衡器的超大规模集成(VISI)优化的综合结果显示,硬件实现面积约为1806个单元,动态功耗仅为12μW,因此该均衡器能满足无线传感器节点高灵敏度和低成本的要求。 展开更多
关键词 最小均方误差(LMS)算法 CLMS算法 均衡器 VISI优化 无线传感器节点
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利用环境电磁波为无线传感器节点供电新方案 被引量:4
8
作者 胡韬 龙青 孟航 《电子科技》 2011年第6期97-100,共4页
采用无线传感器节点的环境电磁波能量获取关键技术,设计了一种可行的供电方案。通过对所处环境的频谱能量分析和采用合适的天线及转换电路,收集到足够能量驱动节点工作。同时设计了带有唤醒机制的低功耗电源管理电路,以适应节点在环境... 采用无线传感器节点的环境电磁波能量获取关键技术,设计了一种可行的供电方案。通过对所处环境的频谱能量分析和采用合适的天线及转换电路,收集到足够能量驱动节点工作。同时设计了带有唤醒机制的低功耗电源管理电路,以适应节点在环境电磁波能量较少地区的工作。通过获取能量稳定性、有效工作范围和传感器节点的性能相关测试和分析,验证了方案的有效性和可行性。 展开更多
关键词 环境电磁波 无线传感器节点 能源获取 电源管理
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无线传感器节点信号线的电磁防护实验研究 被引量:3
9
作者 江长建 陈雯柏 +1 位作者 郝翠 兰少峰 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第1期163-167,共5页
构建带有故障自检测功能的实验平台,使用强电磁脉冲发生器进行辐照实验;基于辐照实验结果,设计了一套软硬件相结合的防护方法,其中软件采用中值滤波,硬件采用TVS二极管;实验结果表明:无线传感器节点信号线接口自身有一定的抗强电磁脉冲... 构建带有故障自检测功能的实验平台,使用强电磁脉冲发生器进行辐照实验;基于辐照实验结果,设计了一套软硬件相结合的防护方法,其中软件采用中值滤波,硬件采用TVS二极管;实验结果表明:无线传感器节点信号线接口自身有一定的抗强电磁脉冲能力,但随着脉冲峰值场强的增大,通过节点信号线耦合进入节点内部的大电流会导致节点出现通信错误、重启和死机等故障;添加该防护方案后,中值滤波能够有效排除瞬时性错误信号,TVS通过构建低阻通道泄放部分能量,将信号线对地电压钳位在一定范围,从而阻止大电流耦合进入节点内部,进而大幅度提高了节点的抗强电磁脉冲能力。 展开更多
关键词 无线传感器节点 信号线 强电磁脉冲 防护 TVS
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基于CC2530的无线传感器节点的设计及性能分析 被引量:4
10
作者 李忍忍 张正华 吕东方 《无线电工程》 2017年第4期73-77,共5页
针对人力成本较高的现状和传统的有线监测系统布线繁杂、监测灵活性差及以往无线传感器节点能耗较高等问题,介绍了一种新型的无线传感器节点的结构和工作性能。综合利用太阳能供电技术、传感技术和无线通信技术,设计了一种依靠太阳能自... 针对人力成本较高的现状和传统的有线监测系统布线繁杂、监测灵活性差及以往无线传感器节点能耗较高等问题,介绍了一种新型的无线传感器节点的结构和工作性能。综合利用太阳能供电技术、传感技术和无线通信技术,设计了一种依靠太阳能自主供电的无线传感器节点,有效解决了传感节点能耗的问题。经测试,人机交互操作简单,节点可靠性高,可以满足环境参数采集和监测工作的要求。 展开更多
关键词 太阳能 CC2530 无线传感器节点 智慧农业
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限定空间无线传感器节点电路低功耗的优化
11
作者 吕涛 马福昌 李卉苹 《电子技术应用》 北大核心 2012年第10期44-47,共4页
限定空间无线传感器节点的低功耗分析一直存在成本高、精度低的缺点。在对比总结了传统低功耗电路的原理及特点的基础上,指出了其优缺点。通过具体实验电路加入负反馈,得到了相应的数据并进行对比,得出了较低功率消耗的结论。同时,结合... 限定空间无线传感器节点的低功耗分析一直存在成本高、精度低的缺点。在对比总结了传统低功耗电路的原理及特点的基础上,指出了其优缺点。通过具体实验电路加入负反馈,得到了相应的数据并进行对比,得出了较低功率消耗的结论。同时,结合目前的发展情况给出了相应的改进措施。通过对硬、软件结构的剖析,给出了仿真结果,证明此方案具有广阔的发展应用前景。 展开更多
关键词 限定空间 无线传感器节点 低功耗电路
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用于无线传感器节点的太阳能MPPT算法研究 被引量:2
12
作者 张湧涛 郭颖 《中国测试》 CAS 北大核心 2018年第2期113-117,共5页
为使无线传感器节点能够高效地利用太阳能电池供应的能量,设计一款模糊滑模控制算法追踪太阳能电池的最大功率点。该算法的优势在于其滑动模态对加给太阳能供电系统的外界干扰具有自适应性。系统首先利用输出功率的误差构建滑模函数并... 为使无线传感器节点能够高效地利用太阳能电池供应的能量,设计一款模糊滑模控制算法追踪太阳能电池的最大功率点。该算法的优势在于其滑动模态对加给太阳能供电系统的外界干扰具有自适应性。系统首先利用输出功率的误差构建滑模函数并且对其模糊化,再利用模糊逼近方法实现对太阳能电池非线性系统的快速、稳定控制,并增大跟踪的平滑性。与单独的滑模控制算法对比和仿真实验均表明,该算法的追踪速度快、稳定性好,这将使太阳能电池板发挥最大效益并为节点增加生命周期。 展开更多
关键词 无线传感器节点 太阳能电池 最大功率点 模糊滑模控制
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面向多传感器模块接入的低功耗无线传感器节点 被引量:4
13
作者 虞致国 魏斌 +2 位作者 万书芹 黄召军 陈子逢 《电子与封装》 2011年第10期23-27,共5页
设计了一种面向多传感器模块接入的低功耗无线传感器节点。该节点基于超低功耗Zigbee单片机MC13224V设计,由射频模块、配置电路和电源系统等组成。根据无线通信系统的特点设计了系统的软硬件,详细阐述了硬件设计、软件设计及性能测试方... 设计了一种面向多传感器模块接入的低功耗无线传感器节点。该节点基于超低功耗Zigbee单片机MC13224V设计,由射频模块、配置电路和电源系统等组成。根据无线通信系统的特点设计了系统的软硬件,详细阐述了硬件设计、软件设计及性能测试方法。测试结果证明:在3V电源供电条件下,休眠时电流小于11μA,实现了低功耗设计的目的。 展开更多
关键词 无线传感器网络节点 低功耗 传感器模块 接口设计
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Si1000低功耗性能与在无线传感器节点上的应用开发 被引量:6
14
作者 李善荣 闫述 《无线通信技术》 2011年第3期32-37,共6页
Si1000是一款集微处理器和收发模块于一体的射频芯片,和现有大多数工作在2.45GHz的收发模块相比,Si1000功耗低、传输距离远,在无线数据传输方面有着良好的应用前景。本文分析了Si1000的低功耗性能、内部结构和围绕该芯片的传感器节点构... Si1000是一款集微处理器和收发模块于一体的射频芯片,和现有大多数工作在2.45GHz的收发模块相比,Si1000功耗低、传输距离远,在无线数据传输方面有着良好的应用前景。本文分析了Si1000的低功耗性能、内部结构和围绕该芯片的传感器节点构成,指出了节点射频前端电路设计中应注意的问题。以半双工通信为例,给出了应用程序的设计和实现通信的方法。实地测试表明,Si1000芯片构成的节点,在对数据传输速率要求不高的情况下,能够较好地满足节点间远距离通信的需要。 展开更多
关键词 Si1000芯片 无线传感器网络节点 功耗 传输距离 射频前端电路
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基于CC2420的无线传感器网络节点低功耗研究 被引量:7
15
作者 余永辉 涂巧玲 +1 位作者 彭宇兴 闫河 《电视技术》 北大核心 2009年第5期73-75,共3页
从节点的低功耗硬件设计和传感器节点的低功耗能量管理两方面系统地分析了传感器节点各个部分的节能策略,通过减少单个传感器节点的能量消耗,达到延长无线传感器网络寿命的目的。
关键词 无线传感器节点 低功耗 动态电源管理 CC2420
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无线传感器网络节点的设计与实现 被引量:10
16
作者 韦然 《电子科技》 2012年第1期31-35,共5页
设计了一种具有质量轻、体积小、低成本、低能耗的无线传感器网络节点。该节点由MSP430单片机、CC2420射频收发器、FT232BM转换芯片、SHT11温度湿度传感器、外围芯片、电源电路以及JTAG调试接口组成。通过JTAG调试,以及安装TinyOS操作系... 设计了一种具有质量轻、体积小、低成本、低能耗的无线传感器网络节点。该节点由MSP430单片机、CC2420射频收发器、FT232BM转换芯片、SHT11温度湿度传感器、外围芯片、电源电路以及JTAG调试接口组成。通过JTAG调试,以及安装TinyOS操作系统,节点较好地实现了数据采集、无线传输以及无线网络功能。 展开更多
关键词 无线传感器网络 无线传感器节点 MSP430 CC2420 SHT11 TINYOS
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一种基于无线传感器网络的生物信息检测系统节点电源设计 被引量:4
17
作者 杨世超 陶正苏 《电子设计工程》 2012年第2期184-187,共4页
针对电源系统需要为系统中微处理器、传感器、信号调理电路、无线通讯模块等提供工作电源的目的,提出一种生物信息检测系统中无线传感器网络(WSN)节点的电源设计方案。除了通过内部3.7 V锂电池,振动产生的机械能也可以用来提供能量。系... 针对电源系统需要为系统中微处理器、传感器、信号调理电路、无线通讯模块等提供工作电源的目的,提出一种生物信息检测系统中无线传感器网络(WSN)节点的电源设计方案。除了通过内部3.7 V锂电池,振动产生的机械能也可以用来提供能量。系统工作过程中能自动对供电方式进行选择,并完成对锂电池的充电任务。节点采用带有8051内校的CC2430无线射频芯片,通过有效的动态电源管理和唤醒休眠机制的软件设计,针对生物信息检测系统实现了一种低功耗的能量自供给的无线传感器节点电源设计。 展开更多
关键词 无线传感器节点 电源系统 动态电源管理 能量自供给
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无线体域网中的传感器节点设计与实现 被引量:2
18
作者 孙桂玲 于家龙 李维祥 《无线通信技术》 2011年第2期31-35,共5页
本文基于双光束投射原理,搭建了用于监测脉搏、血氧和环境信息的WBAN无线传感器节点硬件平台,编写了嵌入式系统软件。经测试,该节点工作稳定、可靠,且具有微型、低功耗等特点,对WBAN无线传感器节点设计具有一定的指导作用。
关键词 无线体域网 无线传感器节点 血氧饱和度 低功耗
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太阳能无线传感器网络节点传输功率优化策略 被引量:7
19
作者 刘丽萍 安新升 +1 位作者 张强 石高涛 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期36-41,共6页
针对最大化节点能量收集时间内的数据传输量问题,考虑太阳能驱动的无线传感器网络节点的能量收集特性,在数据已经到达的假设下,设计了环境能量驱动节点的前向-后向搜索(FBS)传输功率优化策略.该策略依据节点收集能量下降段平均值的判断... 针对最大化节点能量收集时间内的数据传输量问题,考虑太阳能驱动的无线传感器网络节点的能量收集特性,在数据已经到达的假设下,设计了环境能量驱动节点的前向-后向搜索(FBS)传输功率优化策略.该策略依据节点收集能量下降段平均值的判断,给出全局优化的各时刻节点的传输功率.最后以1990年美国洛杉矶(N33°,W118°)的光照辐射数据为依据,对算法进行了仿真分析.结果表明:前向-后向搜索传输功率优化策略在传输的数据量上优于能量即到即用(EUP)的传输方式;节点收集能量的时间越长,算法的优化效果越好. 展开更多
关键词 太阳能驱动 无线传感器网络节点 传输功率 数据传输 优化策略
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双射频无线传感器网络节点硬件设计 被引量:14
20
作者 张朋 周公博 +1 位作者 蔡志雄 黄玲花 《新型工业化》 2013年第11期21-26,共6页
针对传统单射频无线传感器网络节点信道利用率低、暴露和隐藏终端无法解决等问题,本文提出一种基于射频芯片n RF24L01和CC1101,以单片机ATmega128L为核心的双射频无线传感器网络节点。首先给出了双射频无线传感器网络节点的硬件结构,然... 针对传统单射频无线传感器网络节点信道利用率低、暴露和隐藏终端无法解决等问题,本文提出一种基于射频芯片n RF24L01和CC1101,以单片机ATmega128L为核心的双射频无线传感器网络节点。首先给出了双射频无线传感器网络节点的硬件结构,然后从节点的硬件设计描述各个部分模块的电路设计和PCB设计,最后给出了封装好的节点实物图。 展开更多
关键词 无线传感器网络节点 NRF24L01 CC1101 ATMEGA128L 双射频
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