5.1.4 MEMS-basierter energieautonomer kabelloser Sensorknoten
- Event
- 16. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2012
2012-05-22 - 2012-05-23
Nürnberg, Germany - Chapter
- 5.1 Autonome Sensoren
- Author(s)
- T. Zimmermann - Universität Aalen, A. Frey, M. Schreiter, J. Seidel, I. Kühne - Siemens AG, München
- Pages
- 522 - 530
- DOI
- 10.5162/sensoren2012/5.1.4
- ISBN
- 978-3-9813484-0-8
- Price
- free
Abstract
This article presents the realization of a new, energy self-powered sensor node. The wireless node is supplied by 10μWatt of electrical power and is able to send three measured values in intervals of 80 seconds. The power supply is carried out with a MEMS-based piezoelectric vibration converter. A specially developed ASIC for this type of generator takes over the energy management. The wireless connection to a base station is established by a microcontroller predestinated for energy-autonomous applications in conjunction with a standard IEEE 802.15.4 RF-frontend. The used Route Under MAC wireless protocol is specifically designed for energy-saving operations. The protocol supports the IPv6/6LoWPAN standard whereby multiple sensor nodes can be integrated in a wired network.
Der vorliegende Beitrag zeigt die Realisierung eines neuartigen, energieautarken Sensorknotens. Der kabellose Knoten arbeitet mit einer Leistung von 10μWatt und sendet dabei jeweils drei Messwerte in Intervallen von 80 Sekunden. Die Energieversorgung erfolgt hierbei mit einem MEMS-basierten, piezoelektrischen Schwingungswandler. Ein speziell für diesen Generatortyp entwickelter ASIC übernimmt das Energiemanagement. Die kabellose Anbindung zu einer Basisstation erfolgt mittels einem für energieautarke Anwendungen prädestinierten Mikrocontroller in Verbindung mit einem standardisierten IEEE 802.15.4 RF-Frontend. Das eingesetzte Route Under MAC Funkprotokoll ist speziell für den energiesparenden Betrieb ausgelegt. Dieses unterstützt den IPv6/6LoWPAN Standard, wodurch der Sensorknoten auch in ein kabelgebundenes Netzwerk integriert werden kann.