無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network,WSN）在近十余年內(nèi)飛速發(fā)展,這項(xiàng)誕生于軍事應(yīng)用的技術(shù)目前已廣泛應(yīng)用于智能家居、可穿戴設(shè)備、倉儲(chǔ)物流管理、醫(yī)療監(jiān)護(hù)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)等諸多領(lǐng)域。藍(lán)牙低功耗（Bluetooth Low Energy,BLE）的出現(xiàn)讓藍(lán)牙技術(shù)得以立足于對(duì)無線通信性能有著較高要求的WSN領(lǐng)域,也為研發(fā)設(shè)計(jì)提供了更多可能。隨著科技的進(jìn)步與物質(zhì)生活水平逐漸提升,人們對(duì)WSN設(shè)備也提出了更高的要求。更長的續(xù)航時(shí)間、更小的體積、更豐富的功能集成、更優(yōu)質(zhì)的用戶體驗(yàn)、更靈活的應(yīng)用場(chǎng)景適應(yīng)性也是研發(fā)者不斷創(chuàng)新的動(dòng)力與方向。本課題主要研究工作與貢獻(xiàn)如下:1.低功耗小型化多模態(tài)感知WSN節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)電路設(shè)計(jì):根據(jù)設(shè)計(jì)需求廣泛對(duì)比選型器件,分析電路細(xì)節(jié),控制靜態(tài)電流與外圍電路能耗,為解決WSN節(jié)點(diǎn)能量受限的問題打下基礎(chǔ)。2.高效率微功率能量收集與管理電路設(shè)計(jì):具有低電壓驅(qū)動(dòng)能力的電源模塊,可收集包括太陽能的多種環(huán)境能量,減緩節(jié)點(diǎn)能量的單向遞減過程,延長節(jié)點(diǎn)的工作壽命,解決節(jié)點(diǎn)能量受限問題。合理設(shè)計(jì)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與電壓控制組合,提高電源管理模塊效率,減少不必要的能量... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

能量收集式WSN節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)框圖

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文28成環(huán)境光與臨近光的感知功能。UWB定位板單獨(dú)進(jìn)行設(shè)計(jì)，由于UWB射頻部分能耗相當(dāng)可觀，所以應(yīng)用時(shí)也需要進(jìn)行相應(yīng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，降低節(jié)點(diǎn)的平均功耗以延長使用壽命。OLED顯示屏可以根據(jù)需求接在主控板的預(yù)留結(jié)構(gòu)上，為方便裝配可將OLED顯示屏的外圍電路布局在主控板上。圖3-2節(jié)點(diǎn)電路原理圖頂層設(shè)計(jì)3.2.3軟件總體架構(gòu)能量收集式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的軟件部分進(jìn)行模塊區(qū)分：1)節(jié)點(diǎn)控制主程序；2)無線連接與通信函數(shù)及協(xié)議棧；3)各傳感器驅(qū)動(dòng)及功能函數(shù)；4)數(shù)據(jù)處理、融合與補(bǔ)償算法。主控程序傳感器功能程序無線通信程序圖3-3節(jié)點(diǎn)軟件框圖能量收集式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)軟件框圖如圖3-3所示。節(jié)點(diǎn)控制主程序負(fù)責(zé)調(diào)整節(jié)點(diǎn)工作模式、調(diào)度各個(gè)功能模塊運(yùn)行、收集整合處理多模態(tài)感知信息、且可控制射頻端工作狀態(tài)并調(diào)整發(fā)射功率與數(shù)據(jù)傳輸速率及連接點(diǎn)數(shù)量等性能參數(shù)。

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文28成環(huán)境光與臨近光的感知功能。UWB定位板單獨(dú)進(jìn)行設(shè)計(jì)，由于UWB射頻部分能耗相當(dāng)可觀，所以應(yīng)用時(shí)也需要進(jìn)行相應(yīng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，降低節(jié)點(diǎn)的平均功耗以延長使用壽命。OLED顯示屏可以根據(jù)需求接在主控板的預(yù)留結(jié)構(gòu)上，為方便裝配可將OLED顯示屏的外圍電路布局在主控板上。圖3-2節(jié)點(diǎn)電路原理圖頂層設(shè)計(jì)3.2.3軟件總體架構(gòu)能量收集式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的軟件部分進(jìn)行模塊區(qū)分：1)節(jié)點(diǎn)控制主程序；2)無線連接與通信函數(shù)及協(xié)議棧；3)各傳感器驅(qū)動(dòng)及功能函數(shù)；4)數(shù)據(jù)處理、融合與補(bǔ)償算法。主控程序傳感器功能程序無線通信程序圖3-3節(jié)點(diǎn)軟件框圖能量收集式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)軟件框圖如圖3-3所示。節(jié)點(diǎn)控制主程序負(fù)責(zé)調(diào)整節(jié)點(diǎn)工作模式、調(diào)度各個(gè)功能模塊運(yùn)行、收集整合處理多模態(tài)感知信息、且可控制射頻端工作狀態(tài)并調(diào)整發(fā)射功率與數(shù)據(jù)傳輸速率及連接點(diǎn)數(shù)量等性能參數(shù)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]能量收集無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的排隊(duì)分析[J]. 寇名揚(yáng),葉通.  電訊技術(shù). 2019(11)
[2]一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與Internet互聯(lián)的嵌入式網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)[J]. 張劍.  電子世界. 2019(20)
[3]無線傳感器匯聚節(jié)點(diǎn)研究現(xiàn)狀[J]. 何亞光.  科技風(fēng). 2019(19)
[4]基于CC2530的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)[J]. 白宏圖.  電子設(shè)計(jì)工程. 2019(05)
[5]基于HTU21D的溫濕度儀的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J]. 陳青.  電子測(cè)試. 2018(15)
[6]基于RSSI的無源信號(hào)定位算法研究[J]. 胡洋,田忠,伍習(xí)光,王平.  自動(dòng)化儀表. 2018(06)
[7]基于多用戶無線仿真器系統(tǒng)的研究[J]. 楊清祥,齊東坤.  鐵路計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2018(04)
[8]一種新型低功耗C類壓控振蕩器設(shè)計(jì)[J]. 趙陽,袁圣越,趙辰,田彤.  電子設(shè)計(jì)工程. 2018(02)
[9]面向環(huán)境感知的無線傳感網(wǎng)絡(luò)路由方法綜述[J]. 董�？�,韋素媛,劉興成,齊小剛,劉立芳,范英盛.  計(jì)算機(jī)科學(xué). 2018(01)
[10]基于MAX30102的穿戴式血氧飽和度檢測(cè)系統(tǒng)[J]. 白鵬飛,劉強(qiáng),段飛波,安琪,Nicolaas Frans de Rooij,李楠,周國富.  激光與紅外. 2017(10)

碩士論文
[1]多源信息感知系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)[D]. 熊歡.電子科技大學(xué) 2019
[2]用于物聯(lián)網(wǎng)通信的藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)[D]. 師敬旭.電子科技大學(xué) 2018
[3]2.4GHz CMOS低功耗壓控振蕩器設(shè)計(jì)[D]. 程福海.東南大學(xué) 2017
[4]室內(nèi)超寬帶定位導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李偉.電子科技大學(xué) 2017
[5]基于能源收集和ZigBee的低功耗溫濕度及重力傳感器設(shè)計(jì)[D]. 朱良琦.電子科技大學(xué) 2016
[6]基于ZigBee的Mesh網(wǎng)絡(luò)的研究[D]. 許勇.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[7]ZigBee網(wǎng)絡(luò)及其在醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 劉寶.蘭州理工大學(xué) 2009



本文編號(hào)：2986406