NeTS: Small: RUI: Bulldog Mote- Low Power Sensor Node and design Methodologies for Wireless Sensor Networks
NeTS:小型:RUI:Bulldog Mote - 无线传感器网络的低功耗传感器节点和设计方法
基本信息
- 批准号:1816197
- 负责人:
- 金额:$ 42.46万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2018
- 资助国家:美国
- 起止时间:2018-10-01 至 2022-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Wireless Sensor Networks (WSNs) are composed of a significant number of nodes deployed in a widespread area in which not all nodes are directly connected. WSNs have been widely employed in numerous real world smart applications that greatly impact many areas of humanity, including health care monitoring, forest fire detection, air pollution monitoring, landslide detection, and structural health monitoring. However, limited battery life and inefficient power management of the sensor nodes continue to be major concerns in the further development of WSNs. This project aims to design a new low-power sensor node, the Bulldog Mote, using attractive low power techniques, such as energy harvesting, clock scheduling, and dynamic voltage scheduling, implemented through all WSN design layers. The WSN and all its subsystems containing the newly designed Bulldog Motes will be methodologically tested on forest fire detection and/or smart watering applications. The impact of this project will be further strengthened by: (1) embedding low-power design technologies in substantial systems from major industry parties, (2) enhancing curriculum development with improved courses and senior projects, (3) disseminating research results through online tutorial, peer referred publications, and open-source website, (4) reaching out to K-12 students and underrepresented minority groups through open houses and summer camps, and (5) supporting women and minority students in research. Finally, subsequent comprehensive low-power design model and procedures will be developed for designers to create and improve designs of other embedded devices under tight power constrains. The successful application of WSN heavily relies on efficiently designed communication protocols and energy aware node architecture. This project addresses the design and implementation of the following components: (1) efficient low-power methodologies implemented throughout all WSNs' design layers from the application to the physical layer, (2) a new WSN sensor node, the Bulldog Mote, created using various low power methodologies, and (3) energy harvesting technologies for sensor node architecture. A low power design model will be created to design such embedded devices and made available to educators, students and engineers working in related areas. Furthermore, this research will provide the knowledge necessary to design enhanced sensor nodes for WSNs in terms of power consumption and communication ability. The same low-power design techniques can be used for a variety of other power constrained applications, such as consumer electronics and medical devices.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
无线传感器网络(WSNs)是由大量的节点组成的,这些节点分布在一个广泛的区域,并不是所有的节点都是直接相连的。无线传感器网络已经被广泛应用于许多现实世界的智能应用中,这些应用对人类的许多领域都产生了巨大的影响,包括医疗保健监测、森林火灾探测、空气污染监测、滑坡探测和结构健康监测。然而,有限的电池寿命和低效的传感器节点功率管理仍然是无线传感器网络进一步发展的主要问题。本项目的目标是设计一种新的低功耗传感器节点-斗牛犬Mote,使用吸引人的低功耗技术,如能量收集、时钟调度和动态电压调度,在无线传感器网络的所有设计层实现。无线传感器网络及其包含新设计的斗牛犬Motes的所有子系统将在森林火灾探测和/或智能浇水应用程序上进行方法学测试。该项目的影响将通过以下方式进一步加强:(1)将低功耗设计技术嵌入主要行业各方的实质性系统中,(2)通过改进课程和高级项目来加强课程开发,(3)通过在线辅导、同行参考出版物和开源网站传播研究成果,(4)通过开放参观和夏令营接触K-12学生和代表性不足的少数群体,以及(5)支持妇女和少数群体的研究。最后,将开发后续全面的低功耗设计模型和程序,以供设计人员在严格的功耗约束下创建和改进其他嵌入式设备的设计。无线传感器网络的成功应用在很大程度上依赖于高效设计的通信协议和能量感知节点体系结构。该项目涉及以下组件的设计和实现:(1)在从应用程序到物理层的所有无线传感器网络设计层中实施的高效低功耗方法;(2)使用各种低功耗方法创建的新的WSN传感器节点--斗牛犬Mote;以及(3)传感器节点架构的能量收集技术。将创建一种低功耗设计模型来设计此类嵌入式设备,并向从事相关领域工作的教育工作者、学生和工程师提供。此外,本研究将为无线传感器网络设计增强的传感器节点在功耗和通信能力方面提供必要的知识。同样的低功耗设计技术可用于各种其他功率受限应用,如消费电子和医疗设备。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的智力优势和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
项目成果
期刊论文数量(13)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Development and Implementation of S-MAC based RPL Protocol to Increase Energy Efficiency for the TelosB
开发和实施基于 S-MAC 的 RPL 协议以提高 TelosB 的能源效率
- DOI:10.1109/uemcon51285.2020.9298077
- 发表时间:2020
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Skaggs-Schellenberg, Russell;Wright, Daniel;Wang, Nan
- 通讯作者:Wang, Nan
LS-AODV: An Energy Balancing Routing Algorithm For Mobile Ad Hoc Networks
LS-AODV:一种移动自组织网络的能量平衡路由算法
- DOI:10.1109/iemcon53756.2021.9623217
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Lane, Cameron;Smith, Calvin Jarrod;Wang, Nan
- 通讯作者:Wang, Nan
Performance Evaluation and Analysis of Proactive and Reactive MANET Protocols at Varied Speeds
不同速度下主动式和反应式 MANET 协议的性能评估和分析
- DOI:10.1109/ccwc47524.2020.9031233
- 发表时间:2020
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Skaggs-Schellenberg, Russell;Wang, Nan;Wright, Daniel
- 通讯作者:Wright, Daniel
NCMDSDV: A Neighbor Coverage Multipsth DSDV Routing Protocol for MANETs
NCMDSDV:用于 MANET 的邻居覆盖多路径 DSDV 路由协议
- DOI:
- 发表时间:2019
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Nan Wang, Rishika Datla
- 通讯作者:Nan Wang, Rishika Datla
Control of Kalman Filter Based Z-source Inverter in Photovoltaic applications
光伏应用中基于卡尔曼滤波器的 Z 源逆变器的控制
- DOI:
- 发表时间:2019
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Basavaraj, Abhishek Gubbi;Na, Woonki;Wang, Nan;Kim, Jonghoon;Kim, Taehyung
- 通讯作者:Kim, Taehyung
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Nan Wang其他文献
Mn4+ doped fluorotitanate phosphors: synthesis, optical properties and application in LED devices
Mn4 掺杂氟钛酸盐荧光粉:合成、光学性能及其在 LED 器件中的应用
- DOI:
10.1039/c7ra04369d - 发表时间:
2017-06 - 期刊:
- 影响因子:3.9
- 作者:
Qiang Zhou;Huiying Tan;Qiuhan Zhang;Nan Wang;Zhengliang Wang;Meizhu Rong;Qin Wang - 通讯作者:
Qin Wang
Optimal Hierarchical Decision-Making for Heat Source Selection of District Heating Systems
区域供热系统热源选择的优化分层决策
- DOI:
10.1155/2014/594862 - 发表时间:
2014-11 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Fang Fang;Nan Wang - 通讯作者:
Nan Wang
Inhibition of human peptide deformylase by actinonin sensitizes glioblastoma cells to temozolomide chemotherapy.
放线菌素对人肽去甲酰基酶的抑制使胶质母细胞瘤细胞对替莫唑胺化疗敏感。
- DOI:
10.1016/j.yexcr.2022.113358 - 发表时间:
2022 - 期刊:
- 影响因子:3.7
- 作者:
Beiwu Lan;Hongyang Zhao;Yichun He;Zeng;Nan Wang;Yufei Gao - 通讯作者:
Yufei Gao
Evidence on simultaneous improvement of motional impedance and Q-factor of silicon phononic crystal micromechanical resonators by variously engineering the cavity defects
通过对腔体缺陷进行多种设计同时改善硅声子晶体微机械谐振器的运动阻抗和 Q 因子的证据
- DOI:
10.1063/1.4867044 - 发表时间:
2014 - 期刊:
- 影响因子:3.2
- 作者:
Nan Wang;F. Hsiao;M. Palaniapan;Chengkuo Lee - 通讯作者:
Chengkuo Lee
Stem cells: The therapeutic role in the treatment of diabetes mellitus
干细胞:在糖尿病治疗中的治疗作用
- DOI:
10.1080/02648725.2010.10648154 - 发表时间:
2010 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
G. Adams;L. Buttery;S. Stolnik;G. Morris;S. Harding;Nan Wang - 通讯作者:
Nan Wang
Nan Wang的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
相似国自然基金
昼夜节律性small RNA在血斑形成时间推断中的法医学应用研究
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
tRNA-derived small RNA上调YBX1/CCL5通路参与硼替佐米诱导慢性疼痛的机制研究
- 批准号:n/a
- 批准年份:2022
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:省市级项目
Small RNA调控I-F型CRISPR-Cas适应性免疫性的应答及分子机制
- 批准号:32000033
- 批准年份:2020
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
Small RNAs调控解淀粉芽胞杆菌FZB42生防功能的机制研究
- 批准号:31972324
- 批准年份:2019
- 资助金额:58.0 万元
- 项目类别:面上项目
变异链球菌small RNAs连接LuxS密度感应与生物膜形成的机制研究
- 批准号:81900988
- 批准年份:2019
- 资助金额:21.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
肠道细菌关键small RNAs在克罗恩病发生发展中的功能和作用机制
- 批准号:31870821
- 批准年份:2018
- 资助金额:56.0 万元
- 项目类别:面上项目
基于small RNA 测序技术解析鸽分泌鸽乳的分子机制
- 批准号:31802058
- 批准年份:2018
- 资助金额:26.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
Small RNA介导的DNA甲基化调控的水稻草矮病毒致病机制
- 批准号:31772128
- 批准年份:2017
- 资助金额:60.0 万元
- 项目类别:面上项目
基于small RNA-seq的针灸治疗桥本甲状腺炎的免疫调控机制研究
- 批准号:81704176
- 批准年份:2017
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
水稻OsSGS3与OsHEN1调控small RNAs合成及其对抗病性的调节
- 批准号:91640114
- 批准年份:2016
- 资助金额:85.0 万元
- 项目类别:重大研究计划
相似海外基金
Collaborative Research: HCC: Small: RUI: Drawing from Life in Extended Reality: Advancing and Teaching Cross-Reality User Interfaces for Observational 3D Sketching
合作研究:HCC:小型:RUI:从扩展现实中的生活中汲取灵感:推进和教授用于观察 3D 草图绘制的跨现实用户界面
- 批准号:
2326998 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 42.46万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: RUI: The challenges of living small: functional tradeoffs in the vertebral bone structure of diminutive mammals
合作研究:RUI:小型生活的挑战:小型哺乳动物椎骨结构的功能权衡
- 批准号:
2223964 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 42.46万 - 项目类别:
Standard Grant
III: Small: RUI: Designing Structure-Phenotype Query-Retrieval and Analysis Systems for Microscopy-Based Whole Organism Studies
III:小:RUI:为基于显微镜的整个生物体研究设计结构表型查询检索和分析系统
- 批准号:
2401096 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 42.46万 - 项目类别:
Standard Grant
III: Small: RUI: A Fairness Auditing Framework for Predictive Mobility Models
III:小:RUI:预测移动模型的公平性审核框架
- 批准号:
2304213 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 42.46万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: HCC: Small: RUI: Drawing from Life in Extended Reality: Advancing and Teaching Cross-Reality User Interfaces for Observational 3D Sketching
合作研究:HCC:小型:RUI:从扩展现实中的生活中汲取灵感:推进和教授用于观察 3D 草图绘制的跨现实用户界面
- 批准号:
2326999 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 42.46万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: RUI: The challenges of living small: functional tradeoffs in the vertebral bone structure of diminutive mammals
合作研究:RUI:小型生活的挑战:小型哺乳动物椎骨结构的功能权衡
- 批准号:
2223965 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 42.46万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: SHF: Small: RUI: CMOS+X: Honey-ReRAM Enabled 3D Neuromorphic Accelerator
合作研究:SHF:小型:RUI:CMOS X:Honey-ReRAM 支持的 3D 神经形态加速器
- 批准号:
2247343 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 42.46万 - 项目类别:
Standard Grant
CSR: Small: RUI: Octopus OS: A High-Performance Cloud OS with Accurate Resource Abstraction.
CSR:小型:RUI:Octopus OS:具有准确资源抽象的高性能云操作系统。
- 批准号:
2324923 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 42.46万 - 项目类别:
Standard Grant
AF: Small: RUI: Toward High-Performance Block Krylov Subspace Algorithms for Solving Large-Scale Linear Systems
AF:小:RUI:用于求解大规模线性系统的高性能块 Krylov 子空间算法
- 批准号:
2327619 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 42.46万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: SHF: Small: RUI: CMOS+X: Honey-ReRAM Enabled 3D Neuromorphic Accelerator
合作研究:SHF:小型:RUI:CMOS X:Honey-ReRAM 支持的 3D 神经形态加速器
- 批准号:
2247342 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 42.46万 - 项目类别:
Standard Grant