修威国， 唐胜武， 王　政， 咸婉婷， 周　胜

(中国电子科技集团公司 第四十九研究所,黑龙江 哈尔滨 150001)



一种超低功耗无线震动传感器设计

修威国， 唐胜武， 王政， 咸婉婷， 周胜

(中国电子科技集团公司 第四十九研究所,黑龙江 哈尔滨 150001)

摘要:为实现长期无人值守的震动测量与目标识别，设计了一种超低功耗无线震动传感器。该传感器采用磁电式敏感元件来获取震动信号，通过信号调理、数据采集、数据分析、数据存储和无线通信的软硬件设计，完成目标识别和数据传输。通过免供电传感和双处理器设计实现超低功耗工作，利用无线传感器网络监测模式构建无线、分布式震动监测网络。试验结果表明：该传感器能够完成震动信号测量并识别履带车和行人这两种典型目标，电流仅有30 μA，预计可连续工作200天以上。

关键词：传感器； 震动测量； 无线通信； 低功耗

0引言

在国防军事、交通管理等领域的目标监测与识别活动中，地面震动信号测量是重要的技术手段之一[1]。传统的有线分布式震动传感器存在布线复杂，隐蔽性差，易遭到破坏，缺少灵活性等缺点[2]。采用无线传感器网络(WSNs)构建无线分布式震动监测系统可以弥补传统有线方式的不足[3]。现有的无线通信技术主要有Zig Bee技术、Wi-Fi技术、蓝牙技术、GPRS/GSM等。Zig Bee技术作为一种低功耗、低成本、组网灵活的通信技术，在基于WSNs的传感器设计中具有巨大的优势[4]。

现有的无线传感器存在系统集成度低、各功能组件耦合性差，体积较大等问题，同时功耗过高，平均功耗一般在100 mW以上，不利于工作在长期无人值守的环境下；……