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从环境中获取能量的无线传感器节点 被引量:21
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作者 苏波 李艳秋 +1 位作者 于红云 尚永红 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1586-1589,共4页
研制了一种可从环境中获取能量的无线传感器节点,该节点用太阳能光伏电池和温差电池作为生能器件,用超级电容器和锂离子电池作为储存器件,并采用低功耗的能量管理策略,实现了能量的充分利用。研究了在夏季和冬季时超级电容器和锂离子电... 研制了一种可从环境中获取能量的无线传感器节点,该节点用太阳能光伏电池和温差电池作为生能器件,用超级电容器和锂离子电池作为储存器件,并采用低功耗的能量管理策略,实现了能量的充分利用。研究了在夏季和冬季时超级电容器和锂离子电池的充电特性,并给出了无线传感器节点的功率曲线。实验表明,在夏季,太阳能光伏电池和温差电池在四天内可将锂离子电池充满,充满后的锂离子电池可在无光照的情况下保证无线传感器节点连续工作七天。 展开更多
关键词 无线传感器节点 温差电池 太阳能光伏电池 能量管理
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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
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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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应用于无线传感器节点的微小型复合能源收集系统(英文) 被引量:8
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作者 高永丰 张高飞 +1 位作者 王晓峰 尤政 《纳米技术与精密工程》 EI CAS CSCD 2012年第4期327-331,共5页
设计并实现了一种可应用于无线传感器节点的复合能源系统样机,基于一种无线地磁交通流传感器,提出了本文的设计目标.选择太阳能、风能、应变能作为系统的能量源.根据这3种不同能量源的特性,对能量管理模块与能量储存模块进行了针对性设... 设计并实现了一种可应用于无线传感器节点的复合能源系统样机,基于一种无线地磁交通流传感器,提出了本文的设计目标.选择太阳能、风能、应变能作为系统的能量源.根据这3种不同能量源的特性,对能量管理模块与能量储存模块进行了针对性设计,最后实现并测试了样机.实验结果表明,该样机可连续35 h在3.55 V电压下输出50mW的电能. 展开更多
关键词 能量收集 能量管理电路 无线传感器节点
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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
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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
5
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
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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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高寒地区光伏供电无线传感器节点设计 被引量:1
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作者 王正斌 师玉宝 +1 位作者 高德东 张晓娜 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1802-1804,共3页
针对青藏高寒地区的特殊环境,通过选择低功耗SHT11传感器、CC2530无线传输芯片和提高光伏器件配置余量等措施,设计了一个光伏供电无线传感器节点系统,有效解决了高寒地区无线传感器网络节点的供电和续航问题,同时这一设计方法也可应用... 针对青藏高寒地区的特殊环境,通过选择低功耗SHT11传感器、CC2530无线传输芯片和提高光伏器件配置余量等措施,设计了一个光伏供电无线传感器节点系统,有效解决了高寒地区无线传感器网络节点的供电和续航问题,同时这一设计方法也可应用于小区、楼宇、温棚等环境数据的监测。 展开更多
关键词 高寒地区 无线传感器节点 CC2530 光伏
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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
8
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
9
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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基于MSP430和nRF401的无线传感器节点设计 被引量:1
10
作者 任玲 刘雪兰 +1 位作者 宗灶童 金濯 《宁波职业技术学院学报》 2017年第5期95-97,共3页
介绍了无线传感器网络的发展,给出了基于MSP430单片机结合新型传感器和射频发射接收于一体的n RF401芯片的无线传感器网络节点设计方案,实现了对监测区域内温湿度和光照信号的采集。结果表明,设计制作的传感器节点在信号采集和传输中有... 介绍了无线传感器网络的发展,给出了基于MSP430单片机结合新型传感器和射频发射接收于一体的n RF401芯片的无线传感器网络节点设计方案,实现了对监测区域内温湿度和光照信号的采集。结果表明,设计制作的传感器节点在信号采集和传输中有较高的实用性。 展开更多
关键词 MSP430 NRF401 无线传感器节点
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基于茶园旱情监测的无线传感器节点能耗检测 被引量:3
11
作者 潘小红 《江苏农业科学》 北大核心 2017年第6期207-210,共4页
针对茶园旱情监测设计适用于无线传感器节点能量检测的功率计,该系统采用AVR系列Mega16单片机,通过测量精密电阻两端的电压差,从而测量出通过节点的电流和加在节点两端的电压,功率计1 s刷新1次显示,实时显示节点当前所消耗的电能和平均... 针对茶园旱情监测设计适用于无线传感器节点能量检测的功率计,该系统采用AVR系列Mega16单片机,通过测量精密电阻两端的电压差,从而测量出通过节点的电流和加在节点两端的电压,功率计1 s刷新1次显示,实时显示节点当前所消耗的电能和平均功率。对茶园中节点采用随机部署和确定型部署,并用功率计对2种部署中的节点能量进行测试。结果表明,该系统能以较高精度监测节点的功耗,为今后无线传感器网络的能耗分析提供了数据依据。 展开更多
关键词 无线传感器节点 茶园 能量检测 功率计
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无线传感器节点供电模块的设计与实现 被引量:5
12
作者 贾滨 《河北建筑工程学院学报》 CAS 2014年第1期121-123,共3页
目前,由于大部分的节点是由干电池供电,能量有限,对于工作在野外区域的节点,更换电池困难,所以能量问题就成为研究无线传感网的一个瓶颈,为了达到网络的可持续性,本文设计了无线传感器节点太阳能供电模块,使开发出的节点具有低功耗、低... 目前,由于大部分的节点是由干电池供电,能量有限,对于工作在野外区域的节点,更换电池困难,所以能量问题就成为研究无线传感网的一个瓶颈,为了达到网络的可持续性,本文设计了无线传感器节点太阳能供电模块,使开发出的节点具有低功耗、低成本、环保、可持续工作等特点. 展开更多
关键词 无线传感器节点 供电模块 太阳能
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基于无线传感器节点的化工设备状态监测研究 被引量:2
13
作者 崔金玉 《机械制造与自动化》 2021年第4期190-192,211,共4页
为提高化工设备状态监测能力,创建了一种基于无线传感器节点的化工设备状态监测模型。采用无线传感器组网的方法进行化工设备状态参数分析和特征提取,通过参数辨识和节点优化部署的方法,进行化工设备状态参数融合和节点轮换调度。提取... 为提高化工设备状态监测能力,创建了一种基于无线传感器节点的化工设备状态监测模型。采用无线传感器组网的方法进行化工设备状态参数分析和特征提取,通过参数辨识和节点优化部署的方法,进行化工设备状态参数融合和节点轮换调度。提取化工设备状态的特征量,对采集的化工设备状态信息进行谱密度特征分析,根据无线传感节点采集到的化工设备状态信息谱密度特征差异性进行异常状态特征检测和分析,实现了化工设备状态监测和工况可靠性分析。仿真结果表明:该方法可靠性高,稳定性好,提高了化工设备的稳态工作能力。 展开更多
关键词 无线传感器节点 化工设备 状态 监测 工况特征
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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
14
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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一种无线传感器节点动态采样策略 被引量:16
15
作者 张建军 陈晓 赵意 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期249-255,共7页
信号随着时间的变化是众多应用领域的测量要求。传统的传感器连续采样模式功耗大,不适用于无线传感器节点。文章提出一种无线传感器节点动态采样策略DSI,通过分析当前和历史采样数据引入负反馈调节的方法来动态确定传感器节点的采样间隔... 信号随着时间的变化是众多应用领域的测量要求。传统的传感器连续采样模式功耗大,不适用于无线传感器节点。文章提出一种无线传感器节点动态采样策略DSI,通过分析当前和历史采样数据引入负反馈调节的方法来动态确定传感器节点的采样间隔,以较低的采样频度、数据上传频度满足测量要求,从而降低能耗提高传感器节点寿命。仿真结果表明,与周期采样策略、SOD采样策略相比,DSI采样策略显著降低了传感器节点能耗。 展开更多
关键词 无线传感器节点 动态采样策略 采样间隔
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认知增强型无线传感器节点设计 被引量:6
16
作者 刘智武 吴威 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期1963-1970,共8页
为了提高无线传感器节点及其网络的吞吐量和频谱利用率,从节点设计的角度,引入认知方法增强节点的频谱感知能力,设计了基于低功耗高速率处理器的多射频接口认知增强无线传感器节点.节点采用STR911系列的ARM9微处理器,具有4个射频接口,... 为了提高无线传感器节点及其网络的吞吐量和频谱利用率,从节点设计的角度,引入认知方法增强节点的频谱感知能力,设计了基于低功耗高速率处理器的多射频接口认知增强无线传感器节点.节点采用STR911系列的ARM9微处理器,具有4个射频接口,覆盖了ISM频段和ZigBee频段.实验结果表明,相比基于Atmega128处理器的节点,该节点具有更强的认知能力,吞吐量提高了68.41%,平均信道感知时延缩短了1.4782ms;相比于CSMA/CA方法,通信时延缩短了11.86%,链路层控制方案能够有效避免干扰对节点间通信的影响. 展开更多
关键词 无线传感器节点 多接口 认知增强型 ARM9处理器 多信道
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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
17
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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基于ECDSA优化算法的智能农业无线传感器节点的网络安全认证 被引量:2
18
作者 马少华 张兴 +1 位作者 韩冬 史伟 《江苏农业科学》 北大核心 2015年第4期389-392,共4页
为满足应用于监测大棚种植基本环境的无线传感器节点认证的需求,在传感器IRIS节点上实现了基于椭圆曲线加密体制的数字签名算法(ECDSA),并在ECDSA程序中嵌入7种针对提高ECDSA性能的优化算法,通过开/关的方式,比较各优化算法的空间复杂度... 为满足应用于监测大棚种植基本环境的无线传感器节点认证的需求,在传感器IRIS节点上实现了基于椭圆曲线加密体制的数字签名算法(ECDSA),并在ECDSA程序中嵌入7种针对提高ECDSA性能的优化算法,通过开/关的方式,比较各优化算法的空间复杂度(消耗ROM/RAM空间)和时间复杂度(初始化所需时间、签名产生所需时间、认证所需时间)。通过试验测试和综合比较分析,提出了适合应用于大棚种植监测的无线传感器节点认证方案。 展开更多
关键词 智能农业 无线传感器节点 网络安全认证 椭圆曲线数字签名算法 优化
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针对机械振动监测的无线传感器节点电源电路 被引量:2
19
作者 赵晓艳 熊晓燕 丁丽芳 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第10期73-75,共3页
每个无线传感器节点的供电方式决定了整个无线传感器网络的生存时间,从传感器所处的环境中获取能量,再将收集到的能量转换成电能给无线传感器节点供电的方式已经成为未来趋势。根据无线传感器节点的间断采集与发送数据的特点,即根据无... 每个无线传感器节点的供电方式决定了整个无线传感器网络的生存时间,从传感器所处的环境中获取能量,再将收集到的能量转换成电能给无线传感器节点供电的方式已经成为未来趋势。根据无线传感器节点的间断采集与发送数据的特点,即根据无线传感器节点的瞬时功率大和平均功率小这一特点,设计了针对用于振动环境的无线传感器节点的电源管理电路,每次当储能元件的电压达到阈值时,依次向射频模块和微处理器模块交替供电。利用Orcad/Pspice计算机软件进行了电源管理电路的参数优化并且模拟仿真,优化电路各个元器件的参数,使电路输出满足设计要求,并进行了电路功能的验证。 展开更多
关键词 无线传感器节点 振动能量收集 电源管理电路 模拟仿真
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振动信号在线检测的超低功耗无线传感器节点设计 被引量:6
20
作者 陈安都 刘少强 《计算机工程与科学》 CSCD 2008年第4期95-97,141,共4页
本文介绍了实现在线振动检测和分析的无线传感器节点的超低功耗硬件设计。该传感器节点基于超低功耗单片机MSP430F135,由射频通信模块和加速度传感器及信号调理电路构成。我们主要研究了用集成加速度器件以低功耗方式实现振动信号在线... 本文介绍了实现在线振动检测和分析的无线传感器节点的超低功耗硬件设计。该传感器节点基于超低功耗单片机MSP430F135,由射频通信模块和加速度传感器及信号调理电路构成。我们主要研究了用集成加速度器件以低功耗方式实现振动信号在线检测的设计方法,以及使节点满足超低功耗和检测性能要求的系统各模块工作方式(包括模式和时序)和电能管理措施,使节点在满足在线实时检测和信号传送要求的基础上,其平均功耗达到采用电池供电的无线传感器节点的性能和寿命要求。 展开更多
关键词 单片机 加速度传感器 无线传感器节点 超低功耗
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