低频唤醒在电厂高压开关柜触头温度监测中的应用

针对无线式电厂高压开关柜触头温度监测中无线采集模块供电不稳和系统组网问题,提出了一种无线采集模块采用高方式间歇工作的方法,降低了功耗,解决了无线发送冲突的问题。给出了系统框图,阐述了工作原理,介绍了低频唤醒方式的具体实现方法。     

基于低频唤醒的RFID有源电子标签设计

为了有效降低RFID有源电子标签应用过程中的功率损耗,提升使用寿命,设计了一种基于低频唤醒的RFID有源电子标签。将低频唤醒技术作为电子标签系统硬件的主要元素,采用LC并联谐振电路设计理念,通过低频唤醒接收、高频收发、电源、控制、其余外设5个板块组建有源电子标签硬件结构。计算电路的谐振频率与品质因子,运用AS3933低频唤醒芯片监听固定区域频率生成的唤醒信号;使用C语言和星型拓扑下的工作流模型搭建RFID有源电子标签软件部分,为避免电子标签碰撞利用哈希算法确定各电子标签对应某唯一值,给标签配发输送时隙,利用得到的时隙和阅读器实现通信,完成低功耗有源电子标签设计目标。仿真结果证明,所提方法低频唤醒距离长且唤醒稳定性高,休眠功耗较低,有效延长了有源电子标签使用年限,拥有极强实用性。     

LF低频唤醒技术在TPMS中的应用

介绍低频唤醒技术的原理,并讨论了将其应用到TPMS系统中解决其轮胎内发射模块工作状况的功耗问题,和结合使用Atmel公司的ATA5283芯片实现将处于待机状态下的微控制器MCU唤醒的具体方案。     

低频唤醒技术在人员定位系统中的应用研究

针对目前人员定位系统中标识卡电池使用时间短、维护工作量大的问题,提出采用低频唤醒技术降低电池工作时间,从而延长电池寿命,即设置标识卡在矿工下井时间之外为休眠状态,当矿工下井时使用低频信号接收器唤醒标识卡。测试结果表明,采用低频唤醒技术可以很好地改善标识卡电池的寿命,当信号发射周期为1~3s时,电池使用寿命延长为原来的2.7倍以上,并且标识卡的发射周期越短,改善效果越好。     

基于低频唤醒和极限学习机的无线定位系统

设计了一种基于低频(LF)唤醒技术和极限学习机(ELM)分类算法的无线定位系统.实现了低频唤醒、射频应答的电路结构和通信回路,实现了有源应答器的超低待机监听.通过比较各类型的多种射频定位算法,选用基于ELM分类的定位算法,对低频唤醒接收信号强度指示(RSSI)数据进行分类并实现定位,有效降低了定位算法在线阶段的计算量,在单片机系统中实现了实时定位计算.测试结果表明:定位系统在有效范围内定位精度可达15 cm,定位正确率可达95％以上,在定位精度和稳定性方面明显优于超高频(UHF)频段射频定位系统.     

基于PIC16F639的可低频唤醒的TPMS发射系统设计

在内置模拟前端的单片机PIC16F639的基础上设计出一种可低频唤醒的TPMS发射机,它通过低频信号获取操作指令信息,再通过高频信号将测量数据发射出去。实现了TPMS发射机与驾驶员的双向通信,提出了具体的硬件与软件设计方案。     

低功耗射频唤醒无线传感器网络设计

针对无线传感器网络采用睡眠/唤醒机制来实现低功耗时,不可避免地引起网络响应时延的问题.在波束供电技术的基础上提出了无线传感器网络低功耗射频唤醒机制,给出了低功耗射频唤醒无线传感器网络节点的硬件结构和详细设计.节点通过从电磁波中获取能量来及时地唤醒自己,以达到提高实时性的目的.性能分析表明低功耗射频唤醒无线传感器网络节点比采用传统睡眠/唤醒机制的节点具有更高的实时性和更低的功耗.     

一种新型唤醒机制的无线传感器网络节点设计

寿命过短一直困扰无线传感器网络(WSNs)与实际应用结合的难题。通过对WSNs工作效率低问题的研究,提出了一种新型射频唤醒机制的WSNs节点的设计方法,对降低节点的功耗和延长WSNs的寿命都有帮助。详细说明了节点设计的硬件结构和软件中的程序流程。可行性分析论证了节点的实用性和低功耗特性。     

MSP430和CC1101的电磁波唤醒功能设计

为了实现在低功耗前提下将有效数据以无线方式进行传输,设计了一种基于超低功耗MSP430微控制器和无线收发模块CC1101的无线传输系统,该系统利用MSP430灵活的定时器和CC1101特有的电磁波唤醒(Wake On Radio,WOR)功能,最终实现了单片机在超低功耗前提下将数据在电脑上显示出来。其中,WOR实现的难点是对CC1101寄存器的配置,以及其从深度睡眠模式唤醒时间和开始接收数据模式的时间的计算。     

射频唤醒技术在WSNs低功耗中的应用

针对WSNs节点功耗较高，电池供电寿命短等缺点，提出了考虑多项参数的倍压整流电路分析模型，并利用该模型设计了具有限幅功能的低功耗唤醒电路。该模型的稳态响应不但与仿真结果相吻合，而且在实际输入信号频率为915MHz，功率为10dBm时，能正确解调出发射端设定的序列，距离较近时，限制幅值在2．3V左右，并且该模块具有长达22m唤醒距离，大大降低了节点功耗，产生直接的经济效益。     

An on-chip instruction cache design with one-bit tag for low-power embedded systems

On-chip instruction cache is a potential power hungry component in embedded systems due to its large chip area and high access-frequency. Aiming at reducing power consumption of the on-chip cache, we propose a Reduced One-Bit Tag Instruction Cache (ROBTIC), where the cache size is judiciously reduced and the cache tag field only contains the least significant bit of the full-tag. We develop a cache operational control scheme for ROBTIC so that with the one-bit cache tag, the program locality can still be efficiently exploited. For applications where most of the memory accesses are localized, our cache can achieve similar performance as a traditional full-tag cache; however, the power consumption of the cache can be significantly reduced due to the much smaller cache size, narrower tag array (just one bit), and tinier tag comparison circuit being used. Experiments on a set of benchmarks implemented in CMOS 180 nm process technology demonstrate that our proposed design can reduce up to 27.3% dynamic power consumption and 30.9% area of the traditional cache when the cache size is fixed at 32 instructions, which outperforms the existing partial-tag based cache design. With the cache size customization, a further 47.8% power saving can be achieved. Our experimental results also show that when implemented in the deep sub-micron technologies where the leakage power is not ignorable, our design is still efficient - a coherent power saving trend (about 22%) has been observed for technologies from 130 nm down to 65 nm.     

Compressed tag architecture for low-power embedded cache systems

Processors in embedded systems mostly employ cache architectures in order to alleviate the access latency gap between processors and memory systems. Caches in embedded systems usually occupy a major fraction of the implemented chip area. The power dissipation of cache system thus constitutes a significant fraction of the power dissipated by the entire processor in embedded systems. In this paper, we propose the compressed tag architecture to reduce the power dissipation of the tag store in cache systems. We introduce a new tag-matching mechanism by using a locality buffer and a tag compression technique. The main power reduction feature of our proposal is the use of small tag space matching instead of full tag matching, with modest additional hardware costs. The simulation results show that the proposed model provides a power and energy-delay product reduction of up to 27.8% and 26.5%, respectively, while still providing a comparable level of system performance to regular cache systems.     

一种传感网络数据收发功能设计

本文的主要内容是具体介绍一种基于嵌入式Linux系统的Zigbee传感器网络的功能实现.本文对Zigbee协议栈、嵌入式系统、Linux操作系统在PXA270CPU的移植,Linux环境的编程等作了相关的研究工作,最终通过软件实现了对Zigbee网络中的节点的节点号配置,多个节点之间任意收发数据等网络层的功能.     

UHF RFID标签芯片整流电路设计

整流电路的设计是无源射频识别(RFID)标签关键技术之一.首先讨论了超高频无源电子标签整流电路的基本工作原理,然后分析了整流电路的等效电路模型.基于TSMC 0.18μm CMOS混合信号工艺设计了一种具有双输出的整流电路,并通过MPW项目流片验证.测试结果表明,该电路具有低输入电压,高整流效率的特点.     

基于模拟前端的便携式动态心电分析系统

设计了一款便携式低功耗的动态心电图系统,并通过蓝牙模块完成动态心电图在Android端的实时显示。该系统由STM32L152微处理器、HHW_USART_S10蓝牙模块以及电源管理单元等分离元件构成,并在心电系统内部首次使用低功耗模拟前端集成芯片完成7导联动态心电图的采集,实时反映心脏活动的变化。该系统的供电电压为1.8 V,且工作时的功耗仅为40 m W。Android端的动态心电图显示软件适用于Android2.2以上版本的操作系统。     

基于循转函数的RFID标签所有权转移协议

针对现有无线射频识别低成本无源标签在其生命周期中所有权不断转移的安全性问题,设计了一种新的基于循转函数的RFID标签所有权转移协议。在随机预言机模型下,定义标签所有权转移攻击模型、安全模型,利用攻击游戏证明协议的安全性。协议设计了完整三方认证过程,利用循转函数算法、交叉位运算以及二次剩余算法等加密通信数据并实现轻量级标准,而后新所有者和标签之间秘密信息的二次同步更新机制,保证了协议的前、后向隐私安全。最后给出多协议之间的标签计算量、通信量、存储量成本对比,表明协议满足安全、低成本特性。     

一种适用于GMR-1移动地面站的低功耗优化方法

在对地球同步轨道卫星的移动通信系统中,典型的移动地面站(Mobile Earth Station,MES)的主要形态是车载终端、便携式终端、手持终端.手持终端的电池容量有限特性使得低功耗设计成为手持MES的焦点问题.为了延长基于对地球同步轨道移动无线接口(GMR-1)标准的MES待机时间,根据其空中接口规范的特点,采用优化系统架构和合并周期性唤醒任务的方式,在保证系统性能的前提下,使得移动地面站的基带核心处理部分在典型待机场景下的功耗减少了20.9％.     

Access-mode predictions for low-power cache design

An access-mode prediction technique based on cache hit and miss speculation for cache design-achieves minimal energy consumption. Using this method, cache accesses can be adaptively switched between the way-prediction and the phased accessing modes.     

TD-SCDMA终端直接变频收发信机的设计

介绍了直接变频收发信机的系统结构,给出了基于Maxim套片的TD-SCDMA终端直接变频收发信机设计方案,分析了影响直接变频接收机(DCR)性能的关键因素,并针对实现DCR的技术难点提出了具体的解决办法和改善措施,最后介绍了采用MAX2392实现的TD-SCDMA终端DCR的研制实例及其测试结果。     

IC卡考勤系统的设计与实现

本文提出了一种IC卡考勤系统的设计方案，详细介绍其各部分硬件电路的结构和功能，并给出系统的软件实现流程。