CNS Core: Small: Toward a Dependable Network of Batteryless Intermittent Nodes

CNS 核心:小型:迈向可靠的无电池间歇节点网络

基本信息

  • 批准号:
    2008548
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 49.96万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2020-10-01 至 2024-09-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This project explores the software and hardware foundations that enable dependable communications between networks of batteryless sensor nodes powered solely by ambient energy (energy harvesting). This is particularly challenging since such batteryless nodes usually have intermittent operation, spending a large fraction of their time without sufficient power to operate, depending on the ambient energy conditions. This project will explore two thrusts: (1) developing approaches to establish initial communications between batteryless nodes and (2) developing methods to efficiently maintain communications across periods of no power by developing a shared sense of time between batteryless nodes.Enabling direct communications between batteryless sensor nodes allows development of large-scale networks of batteryless intermittent nodes where two nodes at any location can dependably communicate with each other as long as the network is connected. Such a network of batteryless nodes can be deployed across large areas (e.g., fields, factories, space) and self-sustain without wiring or battery changes to monitor events. The result enables transformative improvements to applications demanding pervasive, long-lived, and autonomous intelligent sensing systems, including industrial automation, infrastructure monitoring, agriculture, environmental sciences, healthcare, defense, and space exploration. The resulting software and hardware systems along with collected energy data of this project will be made publicly available for scientists, engineers, educators, and industry to use.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.
该项目探索了软件和硬件基础,使无电池传感器节点网络之间的可靠通信仅由环境能源供电(能量收集)。这是特别具有挑战性的,因为这种无电池节点通常具有间歇性操作,取决于环境能量条件,在没有足够的功率的情况下花费很大一部分时间来操作。该项目将探索两个重点:(1)开发在无电池节点之间建立初始通信的方法,以及(2)开发通过在无电池节点之间开发共享时间感来跨无功率时段有效地维持通信的方法。无电池间歇节点的规模网络,其中只要网络连接,任何位置的两个节点都可以相互依赖地通信。这种无电池节点的网络可以跨大的区域(例如,现场、工厂、空间)和自我维持而无需布线或电池变化来监控事件。这一结果使需要普及、长寿命和自主智能传感系统的应用程序实现了变革性的改进,包括工业自动化、基础设施监测、农业、环境科学、医疗保健、国防和太空探索。最终的软件和硬件系统沿着收集到的能源数据将公开提供给科学家、工程师、教育工作者和工业界使用。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的智力价值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(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Toward a Shared Sense of Time for a Network of Batteryless, Intermittently-powered Nodes
HARC: A Heterogeneous Array of Redundant Persistent Clocks for Batteryless, Intermittently-Powered Systems
HARC:用于无电池间歇供电系统的异构冗余持久时钟阵列
  • DOI:
    10.1109/rtss49844.2020.00033
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Deep, Vishal;Narayanan, Vishak;Wymore, Mathew;Qiao, Daji;Duwe, Henry
  • 通讯作者:
    Duwe, Henry
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知道了