Synchroniczna akwizycja sygnałów z użyciem energooszczędnego łącza bezprzewodowego

• Autorzy: Sondej T. , Bochyński A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2018.2.2

Warianty tytułu

EN

Synchronous and energy-efficient wireless signals acquisition

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono projekt, wykonanie i badania eksperymentalne systemu energooszczędnych, bezprzewodowych modułów pomiarowych, umożliwiających synchroniczny pomiar sygnałów z kilku oddalonych miejsc. Zaproponowano okresowy sposób transmisji pakietów, wykorzystujący zdefiniowane szczeliny czasowe oraz wprowadzanie modułu pomiarowego w stan obniżonego poboru mocy. Opracowany system pracuje w paśmie ISM 2,4 GHz, może transmitować pakiety danych jednocześnie z czterech modułów z częstotliwością 20 H z. Przy zasilaniu z baterii typu CR2032 (3 V) średnie zużycie prądu wynosi ok. 760 μA. Pakietowa stopa błędów dla szybkości modulacji 1 Mb/s, mocy nadajnika +4 dBm i 50 bajtów transmitowanych danych jest mniejsza niż 0,001.

EN

The article presents design, implementation and experimental research of the energy-efficient wireless sensor nodes. These nodes enable synchronous of signals measurement from several remote locations. A periodic method of packet transmission was proposed, using defined time slots and entering the nodes into a sleep state. The wireless system operates in the 2.4 GHz ISM band. It can transmit data packets simultaneously from four nodes with a 20 Hz frequency rate. When supplied from CR2032 (3 V) batteries, the average power consumption is approx. 760 μA. The packet error rate, for the 1 Mbps radio data modulation, +4 dBm Tx power and transmitted of 50 bytes, is less than 0.001.

Słowa kluczowe

PL

bezprzewodowe sieci sensoryczne; energooszczędność; czas rzeczywisty; synchronizacja czasu; pomiary synchroniczne

EN

wireless sensor networks; energy efficiency; real-time; time synchronization; synchronous measurement

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 59, nr 2
• Strony: 8--11
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Sondej T.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Elektroniki, Warszawa

autor

Bochyński A.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Elektroniki, Warszawa

Bibliografia

• [1] S. Movassaghi, M. Abolhasan, J. Lipman, et al., Wireless Body Area Networks: A Survey, IEEE Communications Surveys and Tutorials, Vol. 16, Issue: 3, pp. 1658–1686, 2014.
• [2] N. Gupta, Inside Bluetooth Low Energy, Artech House, 2013.
• [3] P. Baronti, P. Pillai, V.W.C Chook, et al., Wireless sensor networks: A survey on the state of the art and the 802.15.4 and ZigBee standards, Computer Communications, Vol. 30 Issue: 7, p. 1655–1695, 2007.
• [4] P. Lubina, M. Rudzki, Artificial neural networks in accelerometer-based human activity recognition, 22nd International Conference Mixed Design of Integrated Circuits & Systems (MIXDES), pp. 63–68, 2015.
• [5] K. Sieczkowski, T. Sondej, A. Dobrowolski, R. Olszewski, Projekt systemu zdalnego monitorowania zmian ciśnienia tętniczego krwi, Elektronika: konstrukcje, technologie, zastosowania, vol. 58, no. 1, pp. 17–21, 2017.
• [6] L.T. Bruscato, E. P. de Freitas, T. Heimfarth, J. P. de Araujo, Self-correcting time synchronization in wireless sensor networks using low-power devices, 42nd Annual Conf. of the IEEE Industrial Electronics Society, pp. 4820–4825, 2016.
• [7] A. Milenković, Ch. Otto, E. Jovanov, Wireless sensor networks for personal health monitoring: Issues and an implementation, Computer Communications, Vol. 29, Issues 13–14, pp. 2521– 2533, 2016.
• [8] D. Morrison, T. Ablitt, J.M. Redouté, Miniaturized Low-Power Wireless Sensor Interface, IEEE Sensors Journal, Vol. 15, Issue: 9, pp. 4731–4732, 2015.
• [9] A.B. Dolgov, R. Zane, Low-Power Wireless Medical Sensor Platform, 28th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, pp. 2067–2070, 2006.
• [10] Taiyo Yuden, EYSHJNZXZ Data Report, Ver. 1.2, 2016.
• [11] Nordic Semiconductors, nRF52832 Product Specification, v1.3, 2017.
• [12] Nordic Semiconductors, nRF52 DK User Guide, v1.2, 2017.

Uwagi

1. Projekt był częściowo finansowany przez Wojskową Akademię Techniczną w ramach pracy nr PBS 661.

2. Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).