01
仿生定位系统概述
什么是仿生定位、应用场景（无人机、机器人、可穿戴设备）、低功耗设计的必要性。
仿生场景必要性
02
低功耗设计基础
功耗来源（动态、静态、漏电流）、功耗与性能权衡、低功耗设计方法论。
功耗来源权衡方法论
03
系统级低功耗架构
PMU设计、动态电压频率调整(DVFS)、电源门控(Power Gating)技术。
PMUDVFSPower Gating
04
传感器选型与功耗优化
IMU、磁力计、气压计、光流传感器功耗特性、选型策略、低功耗模式配置。
传感器选型低功耗模式
05
微控制器(MCU)低功耗设计
睡眠模式(Sleep/Deep Sleep/Hibernate)、唤醒源配置、外设时钟门控。
MCU睡眠模式时钟门控
06
无线通信低功耗设计
BLE、LoRa、UWB、Wi-Fi功耗对比、连接间隔优化、数据包长度优化。
BLELoRa连接间隔
07
定位算法低功耗实现
卡尔曼滤波轻量化、粒子滤波降采样、基于事件触发的定位更新策略。
卡尔曼粒子滤波事件触发
08
数据采集与处理低功耗策略
采样率自适应、数据压缩(增量/游程编码)、片上处理与边缘计算。
采样率压缩边缘计算
09
电源管理电路设计
DC-DC选型、LDO与DC-DC对比、电池监测、能量收集(太阳能/振动/热能)。
DC-DCLDO能量收集
10
软件低功耗优化
RTOS Tickless模式、任务优先级与功耗关联、代码优化(循环展开/查表法)。
RTOSTickless查表法
11
硬件低功耗设计
PCB布局对功耗的影响、去耦电容配置、信号完整性、低功耗外围电路。
PCB去耦信号完整性
12
实例分析(一)：无人机室内定位
基于光流+IMU的低功耗设计，无人机室内悬停与导航。
无人机光流IMU
13
实例分析(二)：机器人室外定位
基于GPS+IMU+磁力计的机器人低功耗定位系统。
机器人GPS磁力计
14
实例分析(三)：可穿戴PDR
行人航位推算(PDR)低功耗设计，可穿戴设备应用。
PDR可穿戴航位推算
15
低功耗测试与验证
功耗测量工具(源表/分析仪)、电流波形分析、功耗预算计算。
测试源表预算
16
电池选型与寿命估算
锂电池/锂聚合物/超级电容对比、容量与放电率、寿命模型。
电池超级电容寿命
17
环境适应性低功耗设计
温度对功耗的影响、湿度防护、振动环境下的功耗稳定性。
温度湿度振动
18
安全与低功耗的平衡
加密算法功耗开销、安全认证低功耗实现、防篡改设计。
加密安全认证防篡改
19
多传感器融合低功耗策略
传感器数据对齐、异步采样处理、融合算法计算复杂度优化。
融合异步复杂度
20
基于机器学习的低功耗定位
轻量级神经网络(TinyML)、特征提取优化、模型量化与剪枝。
TinyML量化剪枝
21
时间同步的低功耗设计
RTC校准、NTP低功耗实现、时间戳优化。
RTCNTP时间戳
22
固件升级的低功耗策略
差分升级、增量升级、升级窗口选择、断点续传。
差分增量断点续传
23
用户交互低功耗设计
按键唤醒、手势识别、语音唤醒低功耗实现、显示刷新策略。
唤醒手势语音
24
数据存储低功耗设计
Flash写入策略、日志压缩、环形缓冲区、掉电保护。
Flash日志环形缓冲
25
系统启动与初始化低功耗优化
快速启动、外设延迟初始化、自检流程优化。
快速启动延迟初始化自检
26
故障诊断与低功耗恢复
故障检测低功耗实现、看门狗配置、安全状态恢复。
故障检测看门狗恢复
27
多节点协同定位低功耗设计
节点间同步、数据融合中心选择、通信拓扑优化。
协同拓扑融合中心
28
低功耗设计工具与仿真
PowerArtist、PrimePower、功耗模型建立、设计空间探索。
仿真PowerArtist模型
29
行业标准与认证
Energy Star、IEC 62301、认证流程、测试要求。
标准认证IEC
30
未来趋势与挑战
新型器件(忆阻器/自旋电子)、AI功耗管理、量子计算影响。
忆阻器AI量子