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摘要:无线通信技术为人类带来了巨大福音,并在一定程度上推动了社会发展与进步。在社会不断进步的过程中,对无线通信技术的要求也更高。此时,通过降低无线通信功耗,降低成本的同时,还能够提无线高通信技术的应用效率和质量,促进无线通信技术的可持续发展。因此,对无线通信技术低功耗处理技术研究,成为了目前该领域的研究热点。本文就以无线通信技术的低功耗处理技术为内容,进行几方面研究和分析。
关键词:无线通信技术;低功耗;处理技术
引言
通常情况下,距离无线通信系统发射功率在20mAh左右,智能硬件等无线通信电路外的其他电路耗功占总功耗的比例非常小,所占比例较大的电路则是无线通信。无线通信发射功率与其通信距离之间有着密切联系,因此在降低无线通信电路功耗的时候,不能够通过降发射功率的方式,这样会影响其发射距离以及通信可靠性。在智能设备中,传感量采集与上报,所采用的方式是定时上报,在大部分时间内,系统都处于空闲转台,因此故每次数据通信业务都是很短时间内完成,如果能将设备在等待时间里将无线通信部分的功耗节省下来,将大大降低智能设备的功耗,基于上述问题提出一种分时可中断休眠的处理方法。
1.功耗分析
无线通信网摆脱了密密麻麻的连线制约,这是它的一个重要优势。它是由微小的传感器、微控制单元和无线通信模块通过组网形成的无线网络,利用数据处理单元来检测感知到的信息并经过有效处理后发送给对方。无线收发电路系统是无线通信网络的基本组成部分,其在不同应用中有不同的设计,但基本原则一致,都是尽可能采用低功耗的器件和尽可能使用节省的信号处理。
在智能硬件的系统中,形成一个完整框图,其中主要包括传感数据采集电路、主控电路和控制输出电路以及短距无线通信电路等等。在正常的情况下,主要在对电路进行控制的过程中,在对传感器中的数据进行采集,对这些数据进行分析之后,就需要对输出电路控制的灯光和微型电机等相关设备进行严格的控制。另外,还可以通过无线发展,将汇总的数据进行上报。由此看来,可以根据电路在实际运作中的时间,并且进行分配,主要可以分为三个部分,主要包括长期使用和定时使用以及按需使用这三种方式。但是在智能电路模块运用的过程中,首先,可以将将主控电路划分为长期使用电路的范围之内。其次,将参数参数采集的电路划分为定时使用的电路。最后,对于短距离无线通信电路和输出控制电路来说,就按照实际需求进行使用。
这就需要在软件技术层面,对功耗有进一步的优化和创新,从而对问题进行更好的解决。我国现阶段技术的发展,在对无线通信电路功耗软件处理的过程中,主要包含两个方面:
第一,通过网络协议对功耗进行优化和改善,但是实际处理的情况证明,不能达到理想的效果。第二,可以采用嵌入式系统的功率控制技术和方法,这种方法在我国的运用非常普遍。在整个工作周期之内,周期性体眠唤醒的方式就可以进行深度睡眠,并且占据了整个时间段的三分之二。但是,如果在这个过程中出现电流压力持续下降的问题,就必須要等到时间结束之后,然后采用唤醒系统,对其中的数据进行及时的采集和上报。如果在这个工作时间之内,工作电流大于十毫安的情况下,就必须要等到对数据处理工作结束后,并且持续在空闲时间的时候,才可以保证这个系统能够进入深度睡眠的状态。对于这种处理方式来说,可以保证低功耗完成良好的工作效果,并且在经过一个时间段后,能够自主将其中的数据进行采集和统计,但是在运用这个系统的过程中,普遍采取的都是单纯的通讯工作系统。但是随着社会时代技术的发展,用户也就提高了使用中的需求,而周期性的体面唤醒方法却不能够满足对低功耗处理的需求。所以,这对上文提到的相关问题,主要推荐和采用的方法就是可中断体眠唤醒的方法,对于智能设备来说,就可以依据硬件实际的状态和情况,科学合理的选择体眠的状态。例如,一个正在运动的人,并且身上也穿戴了智能硬件,在这个阶段,就可以依据运动的实际状态,对数据进行及时的采集,并且通过采集和上报的双向通信模式,在静止的情况下,就可以进入休眠状态,如果长期静止的情况下,就需要进入深度睡眠,而对于智能设备来说,可以因为外界事件进行激活和唤醒。
2可中断休眠唤醒
将可中断体眠唤醒和周期性的体眠唤醒的方式比较来看,各个方面都存在很大的差距。首先,对于周期性周期性的体面唤醒方式来说,其中主要运用的是定时体眠和定时唤醒的方式,而且其中的时间也是非常稳定的,但是如果应用在双向人机交互系统的环境下,就会非常不方便。而可中断体眠唤醒的方式,可以采取外部事件在来临的过程中,将设备从体面状态进行唤醒,而对于外部的事件来说,也是通过运动信息和无线激活信号以及机械触发等等,这些都是外部的自然因素。
另外,对于可穿戴设备中的集成传感器和无线通信电路等一些硬件的电路,因为自身的体积比较小,并且和相关的交流和互动比较频繁,就必须要运用低功耗器件,如果是在长时间工作的环境下,就需要运用容量比较小的电池,但是在实际佩戴的过程中,也会在短短几个小时之内耗尽,所以,可穿戴设备在对低功耗处理的过程中,各方面的要求都非常严格。因此,在对低功耗进行处理的过程中,不仅仅要选择功耗比较低的器件,对于采用的可中断体眠唤醒的方式来说,在智能穿戴设备过程中具有着非常重要的作用和意义。
3低功耗软件设计
可中断体眠唤醒方法在软件处理上通过实时监测设备状态,并判断当前设备所处的状态,针对不同的状态,采用不同的低功耗处理方法,智能设备在完成数据处理与上报等交互工作后,将关闭无线通信电路进入浅睡眠状态,此时启动计时功能等待外部的触发,若长时间无其他操作或者唤醒事件,智能设备则进入深度体眠状态的超低功耗状态;而处于浅体睡眠与深度体眠状态下的设备均可以由外界唤醒信号唤醒进入到正常的工作状态。在此过程中不仅能够实现无线通信技术低功耗,也大大提高了使用效率,可以说,设计的过程非常值得重视,也会更好地助力于无线通信技术现代化发展。
结束语:
如今,无线通信技术被广泛运用到各个领域,基于有效阐述,不仅能够提高认识,同时也会大大提高无线通信技术的使用价值,作为相关工作人员,不仅要结合实际,同时更要明确具体操作与设计流程,本文从三个方面对无线通信技术低功耗技术进行了研究。从中发现,使用休眠呼唤方式,能够大幅提高电池续航时间,并且在电路休眠的过程中,不会对用户设备控制产生影响,能够达到既降低功耗,又保障用户体验的目的,因此,值得进行推广和普及。
参考文献:
[1]无线通信技术低功耗设计综述[J].张大踪,杨涛,魏东梅.传感器与微系统.2016(05)
[2]认知无线电网络子载波和功率分配[J].卢前溪,王文博,傅龙,王玮,彭涛.北京邮电大学学报.2014(04)
[3]胥淙洋. 无线移动通信技术及其发展现状[J]. 中国新技术新产品,2017,(23):39-40.
[4]林李. 未来分布式无线通信系统发展趋势[J]. 电脑迷,2017,(11):73.
关键词:无线通信技术;低功耗;处理技术
引言
通常情况下,距离无线通信系统发射功率在20mAh左右,智能硬件等无线通信电路外的其他电路耗功占总功耗的比例非常小,所占比例较大的电路则是无线通信。无线通信发射功率与其通信距离之间有着密切联系,因此在降低无线通信电路功耗的时候,不能够通过降发射功率的方式,这样会影响其发射距离以及通信可靠性。在智能设备中,传感量采集与上报,所采用的方式是定时上报,在大部分时间内,系统都处于空闲转台,因此故每次数据通信业务都是很短时间内完成,如果能将设备在等待时间里将无线通信部分的功耗节省下来,将大大降低智能设备的功耗,基于上述问题提出一种分时可中断休眠的处理方法。
1.功耗分析
无线通信网摆脱了密密麻麻的连线制约,这是它的一个重要优势。它是由微小的传感器、微控制单元和无线通信模块通过组网形成的无线网络,利用数据处理单元来检测感知到的信息并经过有效处理后发送给对方。无线收发电路系统是无线通信网络的基本组成部分,其在不同应用中有不同的设计,但基本原则一致,都是尽可能采用低功耗的器件和尽可能使用节省的信号处理。
在智能硬件的系统中,形成一个完整框图,其中主要包括传感数据采集电路、主控电路和控制输出电路以及短距无线通信电路等等。在正常的情况下,主要在对电路进行控制的过程中,在对传感器中的数据进行采集,对这些数据进行分析之后,就需要对输出电路控制的灯光和微型电机等相关设备进行严格的控制。另外,还可以通过无线发展,将汇总的数据进行上报。由此看来,可以根据电路在实际运作中的时间,并且进行分配,主要可以分为三个部分,主要包括长期使用和定时使用以及按需使用这三种方式。但是在智能电路模块运用的过程中,首先,可以将将主控电路划分为长期使用电路的范围之内。其次,将参数参数采集的电路划分为定时使用的电路。最后,对于短距离无线通信电路和输出控制电路来说,就按照实际需求进行使用。
这就需要在软件技术层面,对功耗有进一步的优化和创新,从而对问题进行更好的解决。我国现阶段技术的发展,在对无线通信电路功耗软件处理的过程中,主要包含两个方面:
第一,通过网络协议对功耗进行优化和改善,但是实际处理的情况证明,不能达到理想的效果。第二,可以采用嵌入式系统的功率控制技术和方法,这种方法在我国的运用非常普遍。在整个工作周期之内,周期性体眠唤醒的方式就可以进行深度睡眠,并且占据了整个时间段的三分之二。但是,如果在这个过程中出现电流压力持续下降的问题,就必須要等到时间结束之后,然后采用唤醒系统,对其中的数据进行及时的采集和上报。如果在这个工作时间之内,工作电流大于十毫安的情况下,就必须要等到对数据处理工作结束后,并且持续在空闲时间的时候,才可以保证这个系统能够进入深度睡眠的状态。对于这种处理方式来说,可以保证低功耗完成良好的工作效果,并且在经过一个时间段后,能够自主将其中的数据进行采集和统计,但是在运用这个系统的过程中,普遍采取的都是单纯的通讯工作系统。但是随着社会时代技术的发展,用户也就提高了使用中的需求,而周期性的体面唤醒方法却不能够满足对低功耗处理的需求。所以,这对上文提到的相关问题,主要推荐和采用的方法就是可中断体眠唤醒的方法,对于智能设备来说,就可以依据硬件实际的状态和情况,科学合理的选择体眠的状态。例如,一个正在运动的人,并且身上也穿戴了智能硬件,在这个阶段,就可以依据运动的实际状态,对数据进行及时的采集,并且通过采集和上报的双向通信模式,在静止的情况下,就可以进入休眠状态,如果长期静止的情况下,就需要进入深度睡眠,而对于智能设备来说,可以因为外界事件进行激活和唤醒。
2可中断休眠唤醒
将可中断体眠唤醒和周期性的体眠唤醒的方式比较来看,各个方面都存在很大的差距。首先,对于周期性周期性的体面唤醒方式来说,其中主要运用的是定时体眠和定时唤醒的方式,而且其中的时间也是非常稳定的,但是如果应用在双向人机交互系统的环境下,就会非常不方便。而可中断体眠唤醒的方式,可以采取外部事件在来临的过程中,将设备从体面状态进行唤醒,而对于外部的事件来说,也是通过运动信息和无线激活信号以及机械触发等等,这些都是外部的自然因素。
另外,对于可穿戴设备中的集成传感器和无线通信电路等一些硬件的电路,因为自身的体积比较小,并且和相关的交流和互动比较频繁,就必须要运用低功耗器件,如果是在长时间工作的环境下,就需要运用容量比较小的电池,但是在实际佩戴的过程中,也会在短短几个小时之内耗尽,所以,可穿戴设备在对低功耗处理的过程中,各方面的要求都非常严格。因此,在对低功耗进行处理的过程中,不仅仅要选择功耗比较低的器件,对于采用的可中断体眠唤醒的方式来说,在智能穿戴设备过程中具有着非常重要的作用和意义。
3低功耗软件设计
可中断体眠唤醒方法在软件处理上通过实时监测设备状态,并判断当前设备所处的状态,针对不同的状态,采用不同的低功耗处理方法,智能设备在完成数据处理与上报等交互工作后,将关闭无线通信电路进入浅睡眠状态,此时启动计时功能等待外部的触发,若长时间无其他操作或者唤醒事件,智能设备则进入深度体眠状态的超低功耗状态;而处于浅体睡眠与深度体眠状态下的设备均可以由外界唤醒信号唤醒进入到正常的工作状态。在此过程中不仅能够实现无线通信技术低功耗,也大大提高了使用效率,可以说,设计的过程非常值得重视,也会更好地助力于无线通信技术现代化发展。
结束语:
如今,无线通信技术被广泛运用到各个领域,基于有效阐述,不仅能够提高认识,同时也会大大提高无线通信技术的使用价值,作为相关工作人员,不仅要结合实际,同时更要明确具体操作与设计流程,本文从三个方面对无线通信技术低功耗技术进行了研究。从中发现,使用休眠呼唤方式,能够大幅提高电池续航时间,并且在电路休眠的过程中,不会对用户设备控制产生影响,能够达到既降低功耗,又保障用户体验的目的,因此,值得进行推广和普及。
参考文献:
[1]无线通信技术低功耗设计综述[J].张大踪,杨涛,魏东梅.传感器与微系统.2016(05)
[2]认知无线电网络子载波和功率分配[J].卢前溪,王文博,傅龙,王玮,彭涛.北京邮电大学学报.2014(04)
[3]胥淙洋. 无线移动通信技术及其发展现状[J]. 中国新技术新产品,2017,(23):39-40.
[4]林李. 未来分布式无线通信系统发展趋势[J]. 电脑迷,2017,(11):73.