宋一杰，赵 晴，杨凯文

（1.华北计算机系统工程研究所 北京 100083；2.北京六所新华科电子技术有限公司 北京 100083）

无线传感器网络主要是由传感器节点组成，能量问题是节点设计中遇到的最大挑战[1-3]。节点的体积通常要求小巧、轻便，因此电池体积受到制约，所以节点电池能够携带的能量有限。如果电池电量耗尽，更换电池的成本和工作量非常巨大，直接增加无线传感器网络的运行和维护成本。

无线充电传感器网络节点可以很好地解决节点设计过程中遇到的能量问题。无线充电传感器网络节点通过搭载能量接收装置，通过电磁感应接收电磁波能量并转换成电能存储下来[4-5]。传感器电路板连接能量接收装置后就构成一个完整的无线充电传感器网络节点。该节点可以连接不同的射频通信模块实现不同协议下的射频通信。

1 系统设计

1.1 系统结构

无线充电传感器网络节点主要由3部分组成：无线充电发射模块、无线充电接收模块和传感器节点。无线充电发射模块负责把5 V直流电输入转换成交流电加在发射线圈两端，使周围产生电磁场。无线充电接收模块主要通过接收线圈与发射线圈产生耦合，通过电磁感应将电磁波能量转换成电能，并给锂电池进行充电。传感器节点主要负责感知和采集各种环境或监测对象的信息，通过嵌入式系统对信息进行处理，并通过无线通信网络将所感知的信息传送至管理中心。整个系统的结构如图1所示。……