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传感器技术与定位系统PPT学习教案.pptx

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传感器技术与定位系统PPT学习教案.pptx

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文档介绍

文档介绍:会计学
1
传感器技术与定位系统
传感器作为信息获取的重要手段,与通信技术和计 算机技术共同构成信息技术的三大支柱。
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主要内容
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3
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5
传感器技术概述
传感器设计需求与硬件平台
传感器技术典型应用
典型定位系统
常用定位技术
6
物联网对定位技术的新挑战
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第一节 传感器技术概述
一、传感器定义
定义
我国国家标准对传感器的定义是:“能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置”。
传统传感器的局限性
网络化、智能化的程度十分有限,缺少有效的数据处理与信息共享能力。
现代传感器
特点:微型化、智能化和网络化
典型代表:无线传感节点
传感器定义
发展进程
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无线传感节点
无线传感节点的组成:电池、传感器、微处理器、无线通信芯片;相比于传统传感器,无线传感节点不仅包括传感器部件(左上图),还集成了微型处理器和无线通信芯片等,能够对感知信息进行分析处理和网络传输。
传感器定义
发展进程
第一节 传感器技术概述
第4页/共46页
二、发展进程:两条主线
对无线传感器的研究始于20世纪90年代
1996年,LWIM团队将多种传感器、控制和通信芯片集成在一个设备上,开发了LWIM节点
1998年,LWIM团队和Rockwell科学中心合作开发了WINS节点
1999年,该校发布了WeC节点
之后,该校又发布了一系列节点,包括Mica、Mica2、Mica2Dot,MicaZ
第一节 传感器技术概述
传感器定义
发展进程
加州伯克莱分校SmartDust项目微型化传感器节点
加州洛杉矶分校LWIN项目低功耗无线传感节点
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传感器缓慢提升的性能
时间
硬件
能力
摩尔定律 预测的曲线
传感器节点发展曲线
2004
计算机硬件的发展通常遵循摩尔定律:集成电路上可容纳的晶体管数量,约每隔18个月增加一倍,性能也将提升一倍。
无线传感器节点的发展并没有像摩尔定律预测的速度发展!
第一节 传感器技术概述
传感器定义
发展进程
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制约传感器性能提升的因素?
第一节 传感器技术概述
传感器定义
发展进程
功耗的制约:无线传感节点一般被部署在野外,不能通过有线供电。其硬件设计必须以节能为重要设计目标。
价格的制约:无线传感节点一般需要大量组网,以完成特定的功能。其硬件设计必须以廉价为重要设计目标。
体积的制约:无线传感节点一般需要容易携带,易于部署。其硬件设计必须以微型化为重要设计目标。
第二节
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一、传感器的设计需求
低成本与微型化
低成本的节点才能被大规模部署,微型化的节点才能使部署更加容易;
节点的软件设计也需要满足微型化的需求 。节点程序的设计必须节约计算资源,避免超出节点的硬件能力。
第二节 传感器设计需求与硬件平台
设计需求
硬件平台
不同的应用场景对传感器软硬件提出独特的设计需求。
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低功耗
在硬件设计上采用低功耗芯片
例如TelosB节点使用的微处理器,在正常工作状态下功率为3mW。
软件节能策略来实现节能
软件节能策略的核心就是尽量使节点在不需要工作的时候进入低功耗模式,仅在需要工作的时候进入正常状态。
设计需求
硬件平台
第二节 传感器设计需求与硬件平台
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