一种基于背向散射通信的树叶型环境感知设备的设计

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作者 徐凌峰 王健 《电讯技术》 北大核心 2025年第6期973-979,共7页

通过使用背向散射通信技术,提出了一种用于将通信传感终端自然地融入到环境中并有效降低其重量、体积和工作能耗的树叶型环境感知设备。受到植物叶片通过叶茎供能的启发,设计了一种形状类似于枫树叶的终端天线,并通过一根伪装成叶茎的... 通过使用背向散射通信技术,提出了一种用于将通信传感终端自然地融入到环境中并有效降低其重量、体积和工作能耗的树叶型环境感知设备。受到植物叶片通过叶茎供能的启发,设计了一种形状类似于枫树叶的终端天线,并通过一根伪装成叶茎的同轴线进行馈电。天线的整体形状和大小与真实的枫树叶片相似,将其安置在树梢上,通过同轴传输线与终端电路连接,实现对环境数据的隐蔽采集。电路大小约13 mm×13 mm×0.8 mm,能够很好地隐蔽于树木中。天线大小和同轴线长度均依据真实树叶以及叶茎设计,大小约48 mm×38.4 mm,用于连接并馈电的同轴线长约8 mm。由于无需自主产生用于通信的无线电信号,设备总能耗仅约50μW。设备整体重量约1.65 g,具有轻量化、小型化、低能耗以及无需更换电池等特点。利用发射机的单频射频信号作为本振,采用低能耗微控制器获取温度传感器的数据作为基带信号,经过射频开关键控(On-Off Keying,OOK)调制并进行散射,最终由接收机解调获得环境信息。终端电路中的微控制器和传感器由太阳能电池板附着在枫树树枝上提供能源。通过将发射机、接收机和伪装的树叶环境感知设备联调,验证了该设备的可用性。 展开更多

关键词 环境感知设备 伪装树叶 背向散射通信 免电池技术 OOK调制

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基于位置感知设备的人类移动研究综述 被引量：69

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作者 刘瑜 肖昱 +2 位作者 高松 康朝贵 王瑶莉 《地理与地理信息科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2011年第4期8-13,31,F0002,共8页

每个人在地理空间内的移动看似随机而没有规律,然而一个较大规模人群的移动却隐藏着特定的模式。为了研究某些地理问题,如交通、疾病传播等,可以从个体行为出发,在地理信息系统的支持下,发现人类移动模式,并构筑基于个体的模拟模型,从... 每个人在地理空间内的移动看似随机而没有规律,然而一个较大规模人群的移动却隐藏着特定的模式。为了研究某些地理问题,如交通、疾病传播等,可以从个体行为出发,在地理信息系统的支持下,发现人类移动模式,并构筑基于个体的模拟模型,从而建立微观和宏观之间的桥梁,并支持相应的决策过程。信息通讯技术的发展,一方面改变了人们的空间行为模式,另一方面使得基于位置感知设备获取海量人类移动数据成为可能。近年来,上述研究一直是地理信息科学及相关领域的热点,该文对此进行了总结和评述。 展开更多

关键词 基于个体的模型 人类移动模式 位置感知设备 信息通讯技术 时间地理学

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高速公路行车风险路侧感知系统的设备优化布设 被引量：5

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作者 李立 平振东 +1 位作者 徐志刚 汪贵平 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1137-1146,共10页

采用最大信息系数相关性检验遴选行车风险度量指标,提出基于信息熵理论的行车风险多指标度量与融合方法;构建以获取行车风险熵最大为目标,考虑系统建设成本、设备检测范围的路侧感知设备布设优化模型.基于多车道高速公路车辆行驶轨迹,... 采用最大信息系数相关性检验遴选行车风险度量指标,提出基于信息熵理论的行车风险多指标度量与融合方法;构建以获取行车风险熵最大为目标,考虑系统建设成本、设备检测范围的路侧感知设备布设优化模型.基于多车道高速公路车辆行驶轨迹,通过算例获得在不同预算约束条件下的最优路侧设备布设方案,分析设备选型、传统的等间距设备布设方法、原始数据噪声等因素对路侧感知系统获取道路行车风险能力的影响.结果表明,路侧感知系统建设经费增加与系统行车风险获取能力提升呈现边际效用递减规律,相较于设备数量过多或过少的情况,设置数量适中的路侧感知设备费效比更高,优化后的设备布设方案的费效比比等间距布设方案的费效比高,原始数据测量误差不超过10%不会影响设备优化布设方案的计算结果. 展开更多

关键词 高速公路 行车风险 路侧感知设备 优化布设 信息熵

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基于压缩感知的电力设备状态感知技术 被引量：28

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作者 丁晖 赵海丞 +2 位作者 刘家强 任梦婕 戴睿 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1877-1885,共9页

为解决电力设备状态参量数据采集过程中的数据冗余问题,准确获取电力设备的运行状态以及运行过程中的故障信息,将压缩感知技术引入电力设备状态感知中,提出了一种具有原子数自适应性的稀疏字典建立方法;改进了传统观测矩阵的建立方法,... 为解决电力设备状态参量数据采集过程中的数据冗余问题,准确获取电力设备的运行状态以及运行过程中的故障信息,将压缩感知技术引入电力设备状态感知中,提出了一种具有原子数自适应性的稀疏字典建立方法;改进了传统观测矩阵的建立方法,实现了最大稀疏化的等时间间隔采样;提出利用稀疏化采样数据,建立设备状态生理健康曲线的方法;探讨了通过对生理健康曲线的模式识别与状态时序分析,实现设备故障诊断的方法。最后,对某500 kV变电站电抗器油温的实测数据的应用结果表明,压缩感知技术可在完整保留设备状态参量变化特征的前提下,有效降低电力设备状态参量数据采集的"时间密集性",并利用"时间稀疏化"的采集数据,能够较好地识别设备潜在运行故障。该研究对电力设备状态数据采集的时间间隔给出了科学指导,避免了实际中盲目追求采集时间密集性所带来的系统资源及成本的浪费,同时也为如何在设备状态参量数据采集欠缺的情况下,获取设备状态的完整信息以及故障提供了新的技术思路。 展开更多

关键词 压缩感知 电力设备状态感知 稀疏字典 观测矩阵 故障诊断

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感知设备在黑岱沟露天煤矿无人驾驶卡车的应用研究

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作者 郭培 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第S02期118-121,共4页

矿用无人驾驶卡车感知设备是指在煤矿行业中,为了实现自动化运输而安装在无人驾驶卡车上的一系列设备,包括激光雷达、毫米波雷达、视频采集器、惯性测量单元等感知设备。感知设备可实现对矿区内物体的高精度识别和车辆位置与运动轨迹的... 矿用无人驾驶卡车感知设备是指在煤矿行业中,为了实现自动化运输而安装在无人驾驶卡车上的一系列设备,包括激光雷达、毫米波雷达、视频采集器、惯性测量单元等感知设备。感知设备可实现对矿区内物体的高精度识别和车辆位置与运动轨迹的精确监测,保证无人驾驶卡车的安全行驶,减少人为操作带来的安全隐患,降低人力成本,提高运行效率。从无人驾驶卡车作业环境及卡车前向和后向感知设备的选型及安装进行了详细分析。 展开更多

关键词 感知设备 黑岱沟露天煤矿 无人驾驶卡车 激光雷达 毫米波雷达

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基于WSNs矿山设备振动监测的时间同步算法研究 被引量：6

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作者 张净 孟小嵩 +2 位作者 王刚 胡兵 朱中波 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第2期30-32,35,共4页

以无线传感器网络(WSNs)在矿山机械设备健康感知中的特殊应用为背景,研究了煤矿生产环境下需要的特殊感知网络结构,并构建WSNs的树形采集网络模型。在构建的模型下研究参考广播同步(RBS)算法。针对现有算法在建立时间同步时能耗较大和... 以无线传感器网络(WSNs)在矿山机械设备健康感知中的特殊应用为背景,研究了煤矿生产环境下需要的特殊感知网络结构,并构建WSNs的树形采集网络模型。在构建的模型下研究参考广播同步(RBS)算法。针对现有算法在建立时间同步时能耗较大和同步收敛时间长的问题,提出了改进的RBS(IRBS)算法。仿真分析发现改进算法能明显减少同步过程中的能量消耗和同步收敛时间。 展开更多

关键词 无线传感器网络 时间同步算法 参考广播同步 设备感知 数据采集

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一种适用于矿山设备振动监测的WSNs改进时间同步算法

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作者 李菲菲 张然 +1 位作者 张申 韩丽娜 《工矿自动化》 北大核心 2014年第7期56-60,共5页

结合矿山设备振动监测的实际情况,给出了矿山设备振动监测的无线传感器网络模型;针对TPSN时间同步算法能耗大、DMTS时间同步算法精度低的问题,提出一种改进的无线传感器网络时间同步算法——TPDM算法。该算法采用动态簇首选择算法选出... 结合矿山设备振动监测的实际情况,给出了矿山设备振动监测的无线传感器网络模型;针对TPSN时间同步算法能耗大、DMTS时间同步算法精度低的问题,提出一种改进的无线传感器网络时间同步算法——TPDM算法。该算法采用动态簇首选择算法选出簇首节点,簇首节点之间的同步采用TPSN算法以保证同步精度,簇内节点之间的同步采用DMTS算法以降低能耗,并采用基于最小平方线性回归方法的时钟漂移补偿技术对同步时钟进行时间补偿。仿真结果表明,与TPSN算法和DMTS算法相比,TPDM算法在能耗和精度方面得到了折中,能更好地满足矿山设备振动监测的要求。 展开更多

关键词 矿山物联网 矿山设备 设备感知 振动监测 无线传感器网络 时间同步

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物联网与感知矿山专题讲座之二——感知矿山与数字矿山、矿山综合自动化 被引量：116

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作者 张申 丁恩杰 +1 位作者 徐钊 华钢 《工矿自动化》 2010年第11期129-132,共4页

论述了感知矿山与数字矿山、矿山综合自动化的关系,指出感知矿山是数字矿山、矿山综合自动化等概念的升华;在数字矿山三层模型的基础上,给出了感知矿山模型;明确提出感知矿山的核心问题是"三个感知",即感知矿山灾害征兆,实现... 论述了感知矿山与数字矿山、矿山综合自动化的关系,指出感知矿山是数字矿山、矿山综合自动化等概念的升华;在数字矿山三层模型的基础上,给出了感知矿山模型;明确提出感知矿山的核心问题是"三个感知",即感知矿山灾害征兆,实现各种灾害事故的预警预报;感知矿工周围安全环境,实现主动式安全保障;感知矿山设备工作健康状况,实现预知维修。感知矿山系统建设的关键是感知层网络建设,建设目标是减灾保安全。 展开更多

关键词 物联网 数字矿山 综合自动化 感知矿山模型 感知灾害征兆 感知环境 感知设备健康状况

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户外可穿戴情境感知系统的研究与实现 被引量：3

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作者 李和 周斌 《现代电子技术》 北大核心 2018年第2期152-155,共4页

为了使可穿戴设备更加具有实践性和个性化,满足人们更好地感知环境、认识自己的需求,在研究可穿戴智能设备及情境感知技术的基础上,结合GPS技术及微机电系统传感器对周围环境进行感知和数据采集,设计并实现一种可穿戴式户外情境感知系统... 为了使可穿戴设备更加具有实践性和个性化,满足人们更好地感知环境、认识自己的需求,在研究可穿戴智能设备及情境感知技术的基础上,结合GPS技术及微机电系统传感器对周围环境进行感知和数据采集,设计并实现一种可穿戴式户外情境感知系统,用于提供GPS位置信息、气压、温湿度、时钟日期和运动轨迹等。结果表明,该系统具有便捷、准确、功耗低的特点,可广泛应用于户外旅游探险、登山、航海、车辆的安防定位和军事反恐等诸多领域。 展开更多

关键词 可穿戴情境感知设备 嵌入式系统 情境感知 GPS MEMS传感器 数据采集

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北京:电力攻关隧道数字化模型、机器人自主导航和自组网感知通信技术

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作者 张译文 朱春晔 《农电管理》 2023年第6期5-5,共1页

4月28日,在北京市丰台区的220千伏玉泉营电力隧道示范段内,一台搭载感知设备机械臂的四足巡检机器人正沿着规划好的巡检路径,对电力隧道环境及设备开展自主巡检。此次巡检在实际应用中检验了机器人功能,为进一步提升电力隧道巡检质效打... 4月28日,在北京市丰台区的220千伏玉泉营电力隧道示范段内,一台搭载感知设备机械臂的四足巡检机器人正沿着规划好的巡检路径,对电力隧道环境及设备开展自主巡检。此次巡检在实际应用中检验了机器人功能,为进一步提升电力隧道巡检质效打下基础。 展开更多

关键词 电力隧道 数字化模型 巡检机器人 自主导航 自组网 机械臂 玉泉营 感知设备

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面向新型配电网的能观性分析与精细化协同规划方法 被引量：2

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作者 方逸航 王承民 +1 位作者 谢宁 郑孝杰 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期42-49,共8页

现代控制理论和电力系统状态估计中的能观性定义难以满足配电网态势感知的需求,配电网规划模型中也缺乏对能观指标的考虑,为此,提出面向新型配电网的能观性分析与精细化协同规划方法。对配电网的变量与状态空间模型进行定义,并根据传统... 现代控制理论和电力系统状态估计中的能观性定义难以满足配电网态势感知的需求,配电网规划模型中也缺乏对能观指标的考虑,为此,提出面向新型配电网的能观性分析与精细化协同规划方法。对配电网的变量与状态空间模型进行定义,并根据传统能观性定义对配电网中的传统/新型变量进行能观性分析;基于传统能观性定义的缺陷提出新的配电网能观性和能观指标定义,并建立考虑能观性的配电网精细化协同规划模型。算例分析结果表明,所提规划方法考虑了实际量测误差的影响,实现了一次网架规划和二次态势感知设备配置的综合最优,达到了经济性和能观性的平衡。 展开更多

关键词 新型配电网 态势感知设备 量测误差 能观性 协同规划

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煤矿物联网的设计与应用分析 被引量：6

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作者 丁从师 王伟 《工矿自动化》 北大核心 2014年第8期72-74,共3页

介绍了煤矿物联网感知层、网络层和应用层的设计方案;指出煤矿物联网建设过程中的关键技术为物联网标志体系、综合通信基站、井下分布式传感技术、异构网络的互联互通,并提出了相应的解决方案;分析了煤矿物联网在安全生产和管理、综合... 介绍了煤矿物联网感知层、网络层和应用层的设计方案;指出煤矿物联网建设过程中的关键技术为物联网标志体系、综合通信基站、井下分布式传感技术、异构网络的互联互通,并提出了相应的解决方案;分析了煤矿物联网在安全生产和管理、综合多媒体通信、矿用设备和物资监管等方面的具体应用。 展开更多

关键词 煤矿物联网 设备感知 物联网标志 综合通信基站 分布式传感技术 无线传感网络

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μReTi:小尺寸实时嵌入式系统的TCP/IP精简化研究

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作者 周海鹰 左德承 +2 位作者 侯昆明 胡连亚 周鹏 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2012年第8期2986-2994,共9页

通过分析TCP/IP协议的不同简化实现,提出TCP/IP协议的精简策略与设计准则。采用基于模块化的跨层设计思想,实现一套TCP/IP协议简化版本—μReTi。μReTi采用静态的内存预分配与管理机制优化系统数据结构,采用宽松的分层机制以及"后... 通过分析TCP/IP协议的不同简化实现,提出TCP/IP协议的精简策略与设计准则。采用基于模块化的跨层设计思想,实现一套TCP/IP协议简化版本—μReTi。μReTi采用静态的内存预分配与管理机制优化系统数据结构,采用宽松的分层机制以及"后门"技术减少数据复制并重用共享内存。通过在不同架构感知节点上移植μReTi,评测分析μReTi的性能,验证其低资源消耗的特点。 展开更多

关键词 无线感知设备 TCP/IP协议精简 μReTi 模块化跨层设计 低资源消耗

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对靶施药技术装备在植物病虫草害防控中的应用及展望 被引量：1

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作者 刘理民 何雄奎 +2 位作者 刘亚佳 曾爱军 宋坚利 《植物医学》 2023年第5期1-16,共16页

近年来,绿色农药及靶向农药等新农药被广泛应用到作物保护中,但国内植保从业者对对靶施药技术的了解并不深入.本文将对靶施药技术类比于靶向农药和机器人控制技术,并将其分为实现过程和载体来进行描述,具体从4个部分展开介绍.第一,用于... 近年来,绿色农药及靶向农药等新农药被广泛应用到作物保护中,但国内植保从业者对对靶施药技术的了解并不深入.本文将对靶施药技术类比于靶向农药和机器人控制技术,并将其分为实现过程和载体来进行描述,具体从4个部分展开介绍.第一,用于感知信息的传感器和技术,类似于机器人的“感知”功能,可以看作是人体的“眼睛”;第二,对靶施药技术的计算和决策模型,类似于机器人的“决策”功能,可以看作是人体的“大脑”;第三,对靶施药技术的施药量控制方法,类似于机器人的“控制”功能,可以看作是人体的“手”;第四,几种典型的对靶施药机.本文亦指出了对靶施药技术装备的未来发展方向,即向着本土化、智能化、傻瓜化和农艺农机相结合的方向发展. 展开更多

关键词 靶向农药 对靶施药 感知设备 施药决策 施药控制 施药装备

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