面向便携式生态系统监测设备的电源管理与控制系统
系统与控制
2024-12-31 v1 系统与控制
摘要
物联网（IoT）和人工智能（AI）技术的最新进展有助于生态系统监测向利用低功耗传感器和强大处理单元上的嵌入式视觉进行自动化监测转变。基于视觉的监测设备需要具有系统自适应功率输入和输出能力的有效电源管理和控制系统（PMCS），以实现节能和自持运行。在此，我们提出了一种用于自动化生态系统监测设备的通用电源管理解决方案，与常用的现成边缘处理单元（EPU）兼容。所提出的设计通过纳入功率匹配的能量收集（EH）、具有低功耗睡眠模式的电源开关，以及在无MCU架构中实现简单系统集成与自动化操作，专门针对电池供电的EPU系统进行了适配。我们使用一个为期4个月的环境案例研究来监测4mg微塑料（MP）暴露下的植物生长，证明了该装置实现了连续和可持续的运行。在这个植物物候学案例研究中，我们的电源管理模块部署在一个配备了5W太阳能电池板和五个不同环境传感器的嵌入式视觉相机中。这项工作展示了电源管理板在环境相关用例以及农业应用任务中的可用性。
引用
@article{arxiv.2404.05322,
title = {A Power Management and Control System for Portable Ecosystem Monitoring Devices},
author = {Marcel Balle and Wenxiu Xu and Kevin FA Darras and Thomas Cherico Wanger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.05322},
year = {2024}
}