自供电、自报警无线传感节点的设计与实现

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1、学校代码＝１０２８５Ｂ学号：２０１３４２２８００７ｊ＾＼々Ｉ襄ｕ、１鲁ＳＯＯＣＨＯＷＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＪ｜｜ｊ｜＾。：自供电＾１、自誦无线传感节点的设计与实现謂Ｉ）—．－ＤｅｓｉｎａｎｄＩｍｔｉｏｆＳｅｌｆｏｗｅｒｅｄｌｅｍ州ｔａｏｎａ，ｇｐｐ■一１＂■＇－－－！．￣－￣＇—一￣＇…＇：＇－ＶｖＡｕ－ｔｏｎｏｍｏｕｌｌｉｗｉｌｓｅｎｓｏｒｎｏｄｅ，ｓｙａａｒｍｎｇｒｅｅｓｓ＇——￣＝＂＾■ｈ：：硏究生姓名李梦阳Ｉ．指导教！币齢李瞧徐大诚专

2、业名称电子科学与技术硏究方向无源无线传感技术所在院部电子信息学院论文提交日期２０１６年６月苏肿Ｉ大学学位论文独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师ｅｔｒｉｔ导下，独立进行硏巧工作所取縛的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位化书而使用过的材料。对本文的硏究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。论文作者签名：Ｂ期：卷巧科—２〇ｌＬＪＬＩＳ苏州大学学位论文使用授权声

3、明本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用孽位论文的规定，即：学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸一质论文的内容相致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文献信息情报中也、中国科学技术信息研究所（含万方数据电子出版社）、中圍学术期刊（光盘版）电子杂志社送交本学位论文的复印件和电子文档，允许论文被查綺和借阅，可１＾＞１采用影印、缩印或其他复制手段保存和汇编学位论文，可！＾将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。涉密论文〇本学位论文禱在年月解密后适用本规定。非涉密论文□、论文作者签名：杏岛

4、曰期：办会’午化轉７导师签奇期；ｌ＾ｕ６、ｉｋｆＣ自供电、自报警无线传感节点的设计与实现摘要自供电、自报警无线传感节点的设计与实现摘要物联网技术是信息产业的第三次浪潮，如何长期稳定的有效供电是限制物联网发展的主要瓶颈。通过采集环境中无处不在的机械振动能是解决该问题的最理想方案之一。本文在研究振动能量采集器的基础上，设计了一种自供电、自报警无线传感节点，实现了无需外界供电的振动事件无线监控与智能报警功能。所设计节点主要由能量采集器、整流储能电路、电源管理电路及射频电路组成。其中能量采集器为二级振动结构，通过两级振子间磁排斥力，实现上变频转换与阈值驱动功能。该器

5、件将机械能转换为电能同时，具有振动自感知功能，仅当外界振动达到一定幅值，才会产生足够电压。针对微弱能量采集，本文基于滞回控制技术设计了一种双阈值电源管理电路，电路自动检测输入电压，实现输出电压高阈值开启，低阈值关断的智能控制，具有驱动大功率负载能力。为了提升系统稳定性，本文进一步以CC1110芯片为核心通过电路设计与仿真优化，设计高效低功耗射频发射模块，以实现了节点低功耗、远距离发射的目的。实验表明，所设计的自供电、自报警无线传感节点，在频率42Hz、加速度幅值5g的激励下，仅需125s的等待时间，节点就能够以+10dBm的功率在16ms内完成对振动事件的无线报警，

6、节点消耗1.57mJ能量；现场测试中稳定收发距离可达1.3Km。所设计的自供电、自报警无线传感节点在石油管道防盗报警，电子围栏入侵监控，国防边界安全检测等能耗极度受限的野外环境下具有实际应用价值。关键词：自供电；振动能量采集；无线传感节点；电源管理作者：李梦阳指导老师：李昕欣徐大诚IAbstractDesignandImplementationofaSelf-poweredAuto-alarmingWirelessSensorNodeDesignandImplementationofaSelf-poweredAuto-alarmingWirelessSensorNo

7、deAbstractTheInternetofThings(IOT)isemergingasthethirdwaveofglobalinformationindustry.ThelimitedenergyassociatedwithsensornodesisamajorbottleneckofIOTtechnologies.Vibrationbasedenergyharvesterprovideapromisingpowersupplysolutionforthisproblem.Thisthesispresentsafullyself-poweredauton