基于无源传感网的应用开发平台设计与实现

发布时间：2025-01-18 15:02

　　人们在建设世界过程中,需要不断深入探索未知空间,因此各种各样的信息被用来支持这个过程,如何获取这些信息变得更加困难重重。仅仅依靠人类对物理世界的本能感知已远远不能满足信息时代的发展要求。因此信息系统向真实世界延伸进而诞生了物联网,它提升了人类控制和感知世界的能力,在诸多方面具有广泛应用。作为物联网感知层的无线传感网的长期泛在受到能源的制约,于是无源传感网应运而生。无源传感网节点不配备电池等电源设备,而是从周围的环境中捕获太阳能、射频能量、机械能等能量作为节点工作的能源。环境中的能量有限,并且具有不稳定的特点,这给无源传感网的应用带来新的要求与挑战。网络中的协议、通信、计算等都要以能量为中心。能量受限以及不稳定会导致节点不断重启,计算过程也变得碎片化。针对无源传感网的上述特点,自研的无源节点IEA具有多源能量捕获以及融合的能力,建立了无源传感网研究的硬件基础。为了让无源节点IEA上的研究者无需关心硬件细节,提供传统操作系统的多任务、任务间通信、内存管理、硬件驱动等以及无源节点特有的能量管理、间断计算等功能,我们设计并实现了无源应用开发平台。传统的传感网操作系统设计之初并没有考虑到能量的问题...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1TelosB节点

读者对无源传感网络应用开最后介绍了本文的结构。究概况数字世界的桥梁，在人生日感受室内温湿度信息，它的定义，按照一定规律将被测开始的传感器比较原始，并电路的广泛应用，对它们的焊接在一起形成传感器模块DC来将传感器输出的模拟量具有一定的局限性，比如它限。如今它们一般与微控制它通信芯....

图1-2无线传感器网络拓扑图

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文的功能，便形成了无线传感网。它首先感知，处理被监测区域内待感知量的盖等方面的数据，之后将数据发送给观察者。由上述描述可以看出，无线传器网络中核心三要素是观察者、感知对象以及传感器。现代的科学技术比如线通信技术、低功耗嵌入式技术、芯片技术等的飞速发展带....

图1-3无源节点IEA

图1-3无源节点IEA的研究开始地比较早。早期的很多研究是]提出了无源节点的架构：边捕获边使用架构的提供，一旦有多余的能量就浪费掉了，了现有的捕获-存储-使用的架构，IEA即采性、可预测性以及量级维度上具有不同的特.环境能量，包括太阳能[19-21]，风能[22,23]....

图2-1IEA节点功能框图

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文（1）能量自动控制：IEA根据储存电能的电容电压来自动控制节点工作状态。当电容电压达到2.1V时自动上电，当低于2.0V时自动断电，通过触发器来消除硬件振荡。当IEA处于欠压状态时，其电路电流低于0.5uA，远远低于现有的无源节点；....

本文编号：4028768