科创中国

行业领域

高端装备制造产业,智能制造装备产业

需求背景

随着物联网技术的迅猛发展，无线传感器网络在环境监测、智能农业、工业监控等领域展现出巨大的应用潜力。然而，传统无线传感器节点依赖于电池供电，存在使用寿命有限、维护成本高昂等问题，限制了其大规模部署与长期稳定运行。能量收集技术作为一种新兴的供电方式，通过收集环境中的微能量（如光能、振动能等）为传感器节点提供持续电力，成为解决上述问题的重要途径。因此，开展能量收集无线传感器节点能量管理技术的研发与应用，对于推动物联网技术的普及与深化应用具有重要意义。

需解决的主要技术难题

1. 高效能量收集与转换技术：研发高效、稳定的能量收集装置，提高从环境中收集能量的效率，并优化能量转换过程，减少能量损失。

2. 低功耗无线传感器设计：设计低功耗的无线传感器硬件与软件架构，降低节点整体功耗，延长工作时间。

3. 智能能量管理技术：研究基于强化学习的传感器占空比调节策略，实现能量的智能分配与调度，确保关键任务优先执行，同时最大化能量利用效率。

系统集成与稳定性：解决能量收集系统与无线传感器网络的集成问题，确保系统的稳定运行与数据可靠传输。

期望实现的主要技术目标

1. 技术突破：在能量收集与转换、低功耗传感器设计、智能能量管理等方面取得关键性技术突破，形成具有自主知识产权的核心技术体系。

2. 产品开发：开发出基于能量收集技术的无线传感器节点原型产品，并通过实验验证其性能与可靠性。

3. 市场拓展：依托技术成果，开拓能量收集无线传感器市场，推动相关产品的商业化应用。

标准制定：参与或主导相关行业标准、技术规范的制定，提升行业影响力与话语权。

需求解析

解析单位：“科创中国”高端装备制造业智能转型产业科技服务团（中国空间科学学会） 解析时间：2024-10-09

王诗文

桂林信息科技学院

服务团专家

综合评价

1.此需求描述足够清晰，明确阐述了技术难题和目标。这有助于专家理解需求并进行跟进。 2.对产业发展意义重大。解决能量管理问题能推动无线传感器节点大规模部署，促进物联网在更多领域应用，推动行业技术进步和产业升级。 3.需要跨行业专家共同解决。涉及多种能量收集类型、硬件软件设计、智能管理等多领域知识。 4.技术对接方案框架：首先企业与相关领域专家团队对接，共同确定研究计划。针对每个技术难题，如能量收集转换、低功耗设计等分别进行研究和实验。定期交流成果并调整方案，最后进行系统集成和测试。

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