Learning Centre

Hardware implementation of an energy adaptive resource-scalable wireless sensor node

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Kosunen, Marko
dc.contributor.advisor Yigitler, Huseyin
dc.contributor.author Hevosoja, Jani
dc.date.accessioned 2015-06-24T10:58:59Z
dc.date.available 2015-06-24T10:58:59Z
dc.date.issued 2015-06-10
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/16828
dc.description.abstract In this thesis, hardware implementation of an energy adaptive resource-scalable wireless sensor node is presented. The node is designed by using commercial off-the-shelf components. Special attention is paid on minimizing the total power consumption in order to find out what levels are achievable with current state-of-the-art devices. The designed node holds many advantages over conventional wireless sensor nodes which are often strictly application-specific and require extensive hardware and software modifications when used for other applications. Re-usability of the node hardware reduces the required effort and cost when developing new applications. Sensors or additional resources can be easily attached to the node as separate boards. Part of energy adaptivity is the possibility for energy autonomous operation. The node can harvest ambient energy through specific elements that convert physical phenomena into electricity. Required conditions for energy autonomous operation are studied and analysed in the thesis. Power consumption of the node is characterized by performing measurements with different clock and power -related settings. The results show that the minimum power consumption of the node is approximately 140 microW while the maximum power consumption is approximately 85 mW. Measurement results are presented in the thesis and are used to estimate required size for the harvesting element. en
dc.description.abstract Tässä työssä esitellään kaupallisesti saatavilla oleviin komponentteihin perustuva langattoman, energia-adaptiivisen anturilaitteen toteutus. Laitteen laskentaresurssit ovat määriteltävissä laskentatarpeen mukaan. Keskeinen optimoitava suure suunnittelussa on laitteen kokonaistehonkulutus, mikä on pyritty minimoimaan, jotta laite voisi toimia autonomisesti keräten tarvitsemansa energian sisätilavalosta. Työssä on myös selvitetty laitteen eri osien vaikutus tehonkulutukseen. Suunnitellulla anturilaitteella on monia etuja tavanomaiseen langattomaan anturilaitteeseen nähden. Tyypilliset toteutukset ovat sovelluskohtaisia ja niiden muuntaminen toiseen käyttötarkoitukseen edellyttää suuria muutoksia laitteistossa ja ohjelmistoissa. Tässä työssä toteutettua anturilaitetta voidaan käyttää ilman laitteistomuutoksia moniin eri tarkoituksiin ja sen ominaisuuksia voidaan laajentaa yksinkertaisilla laajennusmoduuleilla. Olennainen osa energia-adaptiivisuutta on kyky toimia autonomisesti. Anturilaite kykenee keräämään ympäristöstään energiaa käyttäen elementtejä, jotka muuntavat valosähköisen, mekaanisen tai termisen energian sähköiseksi tehoksi. Tämän työn tavoitteena on määritellä laiteen minimienergiankulutusvaatimukset ja energiantuotantokapasiteettivaatimukset energiakeräimelle autonomisen toiminnan mahdollistamiseksi. Laitteen tehonkulutus on mitattu useilla kellotaajuus- ja toimintatila-asetuksilla. Tulokset osoittavat, että pienin saavutettavissa oleva tehonkulutus on noin 140 microW ja maksimitehonkulutus noin 85 mW. Työssä esiteltyjen mittausten perusteella voidaan määritellä laitteen tarvitseman energiankeräimen koko. fi
dc.format.extent 8+62
dc.format.mimetype application/pdf en
dc.language.iso en en
dc.title Hardware implementation of an energy adaptive resource-scalable wireless sensor node en
dc.title Langattoman energia-adaptiivisen, laskentaresurssien tarpeen mukaisesti skaalautuvan anturilaitteen toteutus fi
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö en
dc.contributor.school Sähkötekniikan korkeakoulu fi
dc.subject.keyword wireless sensor node en
dc.subject.keyword modularity en
dc.subject.keyword energy adaptivity en
dc.subject.keyword resource scaling en
dc.subject.keyword energy autonomous operation en
dc.subject.keyword energy harvesting en
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201506303505
dc.programme.major Elektroniikka ja sovellukset fi
dc.programme.mcode S3007 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Ryynänen, Jussi
dc.programme EST - Elektroniikka ja sähkötekniikka fi
dc.location P1 fi
local.aalto.openaccess yes
dc.rights.accesslevel openAccess
local.aalto.idinssi 51913
dc.type.publication masterThesis
dc.type.okm G2 Pro gradu, diplomityö


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse