为无线监控系统设计和实施事件驱动的智能传感器节点
Changrong Liu1, Junjie Yang1, Zhenghao Lu1
1School of Electronic and Information Engineering, Soochow University, Suzhou 215006, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|December 23, 2023
概括
一个新的事件驱动的无线传感器节点集成了能源采集和1D-CNN,用于准确的环境监测. 这种微型系统为振动事件提供了高识别精度,增强了无线传感能力.
科学领域:
- 电气工程 电气工程
- 计算机科学 计算机科学
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 无线传感器节点对于环境监测至关重要,但经常面临电力限制,需要复杂的数据分析.
- 现有系统可能缺乏集成,小型化或准确识别实时特定事件的能力.
研究的目的:
- 开发和演示一个小型化的,集成的,事件驱动的无线传感器节点.
- 通过使用先进的算法来实现环境振动事件的高精度识别.
- 通过集成能源采集实现自动供电运行.
主要方法:
- 集成两个振动值触发的能量收获器用于电力管理.
- 使用微控制器单元 (MCU) 进行系统控制.
- 实现一维卷积神经网络 (1D-CNN) 用于数据分析和事件识别.
- 集成一个支持IEEE 802.15.4标准的RF数字基带发射器.
主要成果:
- 无线传感器节点实现了 4 × 2 × 1 cm3 的尺寸.
- 对振动事件的检测报警时间小于6秒.
- 对于三个不同的事件 (敲击,震动,热) 的识别精度超过了97.5%.
结论:
- 拟议的集成无线传感器节点在小型化和准确性方面表现出色.
- 该系统非常适合实时无线环境监测应用.
- 事件驱动的操作与能量收集相结合,提高了无线传感器网络的效率和适用性.
