低功耗无线能耗监测节点
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30章 · 从零到实战
01
项目背景与需求分析
能耗监测意义 · 无线选型 · 低功耗目标
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02
系统总体架构设计
硬件组成 · 软件分层 · 数据流
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03
核心器件选型
MCU · 电流传感器 · 无线模块
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04
电源管理策略
电池 · DC-DC · 电源路径管理
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05
低功耗硬件设计
去耦电容 · 上拉电阻 · 电平转换
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06
传感器接口设计
ADC · I2C · 数字量输入
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07
无线通信协议栈
BLE架构 · GATT · 广播与连接
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08
低功耗软件架构
主循环+中断 · FreeRTOS · 优先级
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09
MCU低功耗模式
Stop/Run/Standby · 唤醒源 · 实测
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10
传感器数据采集策略
采样率 · 均值滤波 · FIFO
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11
无线数据传输优化
数据包结构 · MTU · 批量传输
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12
功耗测量与调试
万用表 · 示波器 · Joulescope
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13
电池寿命估算
容量曲线 · 平均功耗 · 公式
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14
固件升级策略
OTA · 差分升级 · 回滚
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15
数据安全与加密
AES-128 · 密钥管理 · 防重放
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16
节点校准与标定
零点校准 · 增益 · 温度补偿
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17
PCB设计要点
四层板 · 模拟/数字分区 · 天线
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18
天线设计与匹配
PCB天线 · 陶瓷天线 · 阻抗匹配
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19
环境适应性设计
宽温 · 防潮 · 振动防护
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20
生产测试方案
ICT · 功能测试 · 功耗测试
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21
低功耗无线Mesh组网
BLE Mesh · 中继 · 自愈
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22
边缘计算与本地决策
数据预处理 · 异常检测 · 报警
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23
能量采集技术
太阳能 · 振动 · TEG
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24
多传感器融合
电压/电流/功率因数/温度
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25
云平台对接
MQTT · JSON · 阿里云/腾讯云
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26
数据可视化与仪表板
Grafana · 实时曲线 · 历史
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27
故障诊断与维护
心跳 · 离线告警 · 远程复位
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28
成本优化
BOM分析 · 国产替代 · 降本
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29
案例实战：工厂产线
能耗监测节点设计全过程
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30
案例实战：智能楼宇
空调能耗监测节点设计全过程
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