基于压电能量采集的无线传感网络节点设计文献综述
2020-05-05 16:49:43
文 献 综 述 1.前言 无线传感网络节点可实现人与自然进行无线通讯并交换信息,在测试环境中加入无线传感网络节点,可以获取湿度、温度、光强度和位移等环境参数,进而可以通过对相应的参数进行分析来解释某些现象和问题。
无线传感网络节点应用前景广阔,例如航空航天事业中的外星探测,高速公路上的车辆跟踪与监控,野生动物的跟踪观察,住院病人的实时监控,公共场合的火灾监测,农业方面的精细管理与控制等等,已经对我们的生活产生了深刻的影响。
1.1.本课题的研究背景及意义 随着无线通信技术、嵌入式技术、微型传感器技术及集成电路技术的飞速发展和不断完善,使得微型低成本的传感节点通过自组织形式组成分布式无线传感器网络成为现实。
但由于自身体积和所需成本的限制,无线传感节点的信息处理能力和电池容量等资源也会受到很大的限制。
特别是在实际的应用中,传感器节点的能量根本无法得到持续的补充,压电能量采集技术可将周围环境中的振动能量转换为可利用的电能,能有效地实现无线传感网络节点的自我供电,具有重大的研究价值和良好的发展前景。
1.2.国内外研究现状 20世纪90年代末,传感器网络节点就被用与战场的信息收集,这也是研究的起步。
21世纪初期,传感器网络在学术界引起了广泛关注,美国、欧洲等西方国家都投入了大量资金研究无线传感网络节点,其中,美国的国防部、国家自然基金委员会等投入的资金也最为可观。
在美国国防部和各个军事部门看来,尽早开始传感器网络节点的研究尤为重要,因为在战场上,信息的采集能力、情报的获取能力将直接关系到一场战争的成败,因此有必要为此设立一个军用传感器节点研究项目,以便为将来的研究提供更好的环境。
我国对无线(自组织)传感器网络及其节点的研究时间较短,近两年来,国家863和国家自然科学基金等亦设专项资金资助该领域的理论、方法和关键技术的研究。
从目前所取得的研究成果和进度来看,国内的水平相对国外具有较大的差距。