[发明专利]用于传感器节点的能量收集和控制

权利要求书

1.一种传感器节点，包括：

调节器电路，其包括可耦合到能量收集换能器的输入；

无线接收器电路，其耦合到所述调节器电路并被配置为无线地接收至少足以在无需所述能量收集换能器的情况下建立所述传感器节点的操作的工作能量；

数字处理器电路，其耦合到所述调节器电路；以及

功率管理处理器电路，其被配置为根据指示到所述调节器电路的输入的信息选择所述传感器节点的能量消耗水平；

所述数字处理器电路包括由所述功率管理处理器电路根据所选的能量消耗水平而建立的阈下工作模式；以及

建立所述阈下工作模式包括：调整或选择由所述调节器电路提供的电源电压，以建立所述数字处理器电路中的场效应晶体管(FET)的阈下工作。

2.根据权利要求1所述的传感器节点，还包括耦合到所述调节器电路的所述能量收集换能器；

所述调节器电路被配置为，在耦合到所述能量收集换能器时且在无需一次电池或可充电电池的情况下为所述传感器节点提供足以连续地工作的工作能量。

3.根据权利要求1所述的传感器节点，

其中所述调节器电路和所述能量收集换能器被配置为在缺少进一步的无线接收的工作能量的情况下为所述传感器节点提供持续的工作能量。

4.根据权利要求1所述的传感器节点，其中所述能量收集换能器包括热电发电机(TEG)。

5.根据权利要求1所述的传感器节点，其中所述功率管理处理器电路被配置为选择所述传感器节点的能量消耗水平，以至少部分地禁止复位或禁止所述传感器节点的操作的废止。

6.根据权利要求1所述的传感器节点，包括功能特定的处理器电路，所述功能特定的处理器电路包括由所述功率管理处理器电路根据所选的能量消耗水平而建立的所述阈下工作模式；

所述数字处理器电路包括通用处理器电路；

所述调节器电路包括被配置为，向所述通用处理器电路或所述功能特定的处理器电路中的一个或多个提供所述电源电压的可调输出；以及

所述功率管理处理器电路建立阈下工作模式至少通过：调整所述可调输出，以建立所述通用处理器电路或所述功能特定的处理器电路中的一个或多个中的相应场效应晶体管(FET)的阈下工作。

7.根据权利要求1所述的传感器节点，还包括功能特定的处理器电路，所述功能特定的处理器电路包括由所述功率管理处理器电路根据所选的能量消耗水平而建立的所述阈下工作模式；

所述数字处理器电路包括通用处理器电路；

所述调节器电路包括被配置为，提供可控地耦合到所述通用处理器电路中的一个或多个的不同指定电源电压的两个或更多输出；以及

所述功率管理电路被配置为，控制所述调节器电路的所述两个或多个输出到所述通用处理器电路或所述功能特定的处理器电路中的所述一个或多个的耦合，以建立所述阈下工作模式。

8.根据权利要求1所述的传感器节点，包括被配置为在时钟输出处提供指定的输出时钟频率的时钟生成电路；

所述功率管理处理器电路被配置为，根据所选的能量消耗水平，调整被提供到所述数字处理器电路的所述输出时钟频率或选通被提供给所述数字处理器电路的所述时钟输出。

9.根据权利要求1所述的传感器节点，其中指示所述输入的信息包括指示生理信号的生理信息，所述传感器节点还包括：

模拟输入，其被配置为获取所述生理信息，所述模拟输入在所述功率管理电路的控制下并且根据所选的能量消耗水平可控地可耦合到所述数字处理器电路。

10.根据权利要求1所述的传感器节点，还包括模拟输入，所述模拟输入包括模数转换器；

所述功率管理电路被配置为，使用所述模数转换器获取指示所述调节器电路的输入的所述信息；以及

所述功率管理电路被配置为，使用所获得的信息调节所述传感器节点的能量消耗水平。

11.根据权利要求9所述的传感器节点，其中所述生理信息包括一个或多个流化的或经处理的生理信息，所述传感器节点还包括可控地可耦合到所述数字处理器电路或所述模拟输入的无线发射器，所述无线发射器被配置为，传输所述一个或多个流化的或经处理的生理信息。