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呼吸监测可穿戴设备最新技术综述
State of the Art Review of Wearable Devices for Respiratory Monitoring
Zhiyu Jia · Hannah Huth · Wen Qi Teoh · Sheng Xu 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
呼吸频率和容量是诊断和管理哮喘和慢性阻塞性肺病COPD等呼吸疾病的基本生理信号。可穿戴设备已成为连续非侵入性呼吸监测和数据门户的变革性工具,提供对临床和家庭环境至关重要的海量实时数据。本最新综述深入探讨可穿戴呼吸监测设备的进展和应用,特别关注惯性测量单元IMU、压阻传感器和光纤传感器。详细分析传感器设计、传感方法和临床应用,突出关键研究如用于呼吸频率监测的低成本IMU设备开发和压阻传感器集成实现实时呼吸率检测。综述识别主要挑战包括功率效率、人体工程学设计、数据准确性和数据隐私问题,并介绍近期研究...
解读: 该可穿戴设备技术对阳光电源物联网产品和智能运维系统有借鉴意义。虽然阳光主要聚焦能源设备,但可穿戴传感器的低功耗设计、数据处理和无线通信技术可应用于阳光分布式监控设备。IMU和压阻传感器技术可用于阳光设备振动监测和状态感知。功率效率优化方法对阳光电池供电传感器设计有参考价值。该综述强调的数据隐私和AI...
边缘计算环境中基于分布式深度强化学习的多域物联网网络任务卸载优化
Optimized Task Offloading in Multi-Domain IoT Networks Using Distributed Deep Reinforcement Learning
Ojonukpe Sylvester Egwuche · Japie Greeff · Absalom El-Shamir Ezugwu · IEEE Access · 2025年1月
物联网网络中，传感器、网关和服务在不同层级互操作为终端用户提供服务。IoT设备数量增加且计算能力有限，需要资源高效的网络中间层任务处理。本研究利用深度强化学习智能建模卸载策略为马尔可夫决策过程，将IoT设备视为分布式决策代理，考虑环境动态进行卸载决策。为应对高维度问题实现最优策略，采用深度Q网络建模代理在动态环境中的交互。架构允许IoT边缘节点基于连接、资源可用性和邻近性向边缘服务器卸载任务进行本地决策。不同学习率、批次大小和内存大小的大量仿真显示，所提方案采用CNN近似器生成最优策略，相比传统...
解读: 该边缘计算卸载技术对阳光电源分布式能源物联网具有应用价值。阳光iSolarCloud平台管理大量光伏逆变器和储能设备，边缘侧需要智能决策任务分配。该研究的深度强化学习策略可应用于阳光SG逆变器的边缘AI单元，优化数据处理和上传策略。在大型光伏电站中，该技术可实现组串逆变器与汇流箱、边缘控制器的协同计...
智能手机支持的可穿戴糖尿病监测系统
Smartphone Enabled Wearable Diabetes Monitoring System
Shanthala Lakshminarayana · Mrudula Ranganatha · Yuze Sun · Hyusim Park · IEEE Access · 2025年1月
葡萄糖是涉及众多生理和病理过程的重要生物标志物，其检测是糖尿病监测的关键因素。为提升便利性、实时追踪、舒适性和准确性，葡萄糖测量技术快速向智能手机集成可穿戴、非侵入式和低功耗系统发展。本研究开发可用作可穿戴健康追踪器的糖尿病监测系统。该设备提供双重葡萄糖监测方式：首先通过丝网印刷电极传感器SPES测量血液葡萄糖，其次通过乙醇传感器呼吸分析测量挥发性有机化合物VOC。此外，系统包含血氧仪传感器监测心率和血氧饱和度SpO2等重要人体生命体征，类似商业健康追踪器。系统制造在3cm×3cm印刷电路板上，...
解读: 该可穿戴监测技术对阳光电源储能系统状态监测具有借鉴意义。虽然该研究针对医疗设备，但其多传感器融合和低功耗设计理念可应用于阳光储能电池监测。阳光ST储能系统需要实时监测电池单体电压、温度和SOC状态，该研究的多参数监测和无线通信方案可优化阳光BMS设计。可穿戴设备的小型化和低功耗技术可启发阳光开发分布...
具有非正弦功率解耦能力的光伏微逆变器有源功率解耦改进前馈控制
Improved Feedforward Control of Active Power Decoupler for PV Microinverter With Nonsinusoidal Power Decoupling Capability
Yidi Shen · Arafat Hasnain · Daniel Zakzewski · Rakesh Resalayyan 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
在单相功率转换系统中，直流侧的恒定功率与交流侧的振荡功率之间存在固有的差异，在诸如光伏（PV）逆变器等应用中尤其需要进行功率解耦。有源功率解耦（APD）变换器常用于平衡瞬时功率，同时减小直流母线电容的尺寸并提高系统可靠性。传统上，APD 变换器的控制仅用于解耦两倍电网频率的正弦功率。然而，当由于非线性电路元件、非线性负载或电网畸变而出现非正弦功率传输时，控制会变得更加复杂。本文提出了一种改进的前馈 APD 控制方案，该方案具备解耦非正弦功率的能力，适用于单相系统，特别是各类光伏微型逆变器。所提出...
解读: 从阳光电源微型逆变器和分布式光伏解决方案的业务视角来看，这项有源功率解耦技术具有显著的应用价值。该技术针对单相功率变换系统中固有的直流侧恒定功率与交流侧振荡功率之间的差异问题，提出了改进的前馈控制方案，特别适用于我司的微型逆变器产品线。 技术价值方面，该方案的核心优势在于能够处理非正弦功率解耦，这...
基于氮掺杂MOF衍生In2O3核壳纤维结构的高性能自供电NO2传感器
High-Performance Self-powered NO2 Sensor with Nitrogen-doped MOF-derived In2O3 Core-shell Fiber Architecture
作者未知 · IEEE Electron Device Letters · 2025年1月
可穿戴气体传感器的发展需要推进低功耗传感材料的研究，并集成能量收集技术以实现可持续供电。在此，本文提出了一种自供电的 NO₂ 传感器，其关键组件包括高性能氮掺杂金属有机框架衍生的 In₂O₃（N - MOF - In₂O₃）传感器和摩擦纳米发电机（MTP - TENG）。通过简单的溶剂热法，随后进行退火处理和 NO₂ 暴露，合成了多孔核壳纤维状的 N - MOF - In₂O₃。该材料在室温下对 1 ppm 的 NO₂ 实现了卓越的响应值（1460）以及快速的响应/恢复时间（320/220 秒）...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项自供电NO₂传感技术展现出与我们储能系统和智能运维领域的潜在协同价值。该技术的核心创新在于将高性能气体传感器与摩擦纳米发电机（TENG）集成，实现能量自给，这与我们在分布式能源管理和设备智能化方向的战略高度契合。 在光伏电站和储能电站的运维场景中，NO₂等有害气体的监...
多孔氮化镓制备技术的研究进展：方法与应用综述
Advances in fabrication techniques for porous GaN: a review of methods and applications
Porous GaN · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0
氮化镓（GaN）因其优异的材料特性，被广泛应用于高效光电子器件和高性能电力电子器件的设计中。然而，其广泛应用仍面临若干瓶颈，包括由于全内反射导致的光提取效率低下、晶格失配和热失配引起的应变累积，以及缺陷导致的性能退化等问题。在GaN中引入多孔结构可有效应对这些挑战，通过增强光耦合输出、在外延生长过程中缓解应变、实现量子限域效应并改善热管理性能。本文综述了湿法刻蚀技术的最新进展，特别是电化学刻蚀（EC）、金属辅助化学刻蚀（MacEtch）和光电化学刻蚀（PEC）在调控多孔GaN形貌方面的应用。文章...
解读: 该多孔GaN制备技术对阳光电源功率器件研发具有重要价值。文中电化学蚀刻方法可优化GaN器件的应变管理和热管理性能,直接提升SG系列逆变器和ST储能变流器中GaN功率模块的可靠性。多孔结构实现的应变释放机制可降低器件缺陷密度,提高开关频率和效率;改善的散热特性可增强三电平拓扑和1500V系统的功率密度...