从环境到Power医疗系统采集能量

该节点包括一个太阳能电池来提供能量，一个整流器，可以用来转换交流电振动能量转换成一个直流电流，并从线性技术，取入DC能量，并将其调节到一恒定4.1 V.这一个功率管理器还通过从电路断开，如果其电压太低免受过放电的电池。

则能量管理电路的4.1 V输出，所述薄膜电池的到一个稳定的2.7 V使用由所述无线控制器转换。该电路的主要成分是一种超低功耗低压差(LDO)稳压器，欠压检测器和一个100μF的钽电容，以提供所需的射频传输峰值电流。 LDO的关断引脚连接到欠压检测器的输出，从而使系统不通电，直到100μF电容充电到至少3.0 V.这可以确保系统不会尝试，除非它有足够的上电储存的能量通过电顺序得到它。但是，系统需要大约3μA运行，这是很容易，只需50勒克斯的光照射在太阳能电池供电。

当控制器从休眠模式唤醒时，它的样品使用芯片上的温度传感器，在所述薄膜电池的剩余电量，和环境光的在太阳能电池的量，其可用于管理系统操作的当前温度。

其中一个主要特点是无论是在睡眠和活动模式的极低功耗。图3示出了具有发送一次的第二的RF分组的活性曲线。的峰值电流是当RF发送器被启用29毫安并在三分钟的时间间隔内的平均电流为51微安。这是使用GFSK调制与13 dB的输出功率上发送一个128千比特/秒链路。

低功率无线链路的活动空间图片

图3：在RD开发板的低功率无线链路的活动概况显示能量收集如何支持数据传输。

这两种开发板使用2.4 GHz和919 MHz的专用无线协议，和任何安全都必须加入。

蓝牙智能设备可以用于提供与加密2.4GHz的无线链路到具有内置的信号的安全智能电话，但这是有代价的功耗和呈现的能量采集系统更大的挑战。蓝牙设备，如从Silicon Labs公司(以前BLUEGIGA)在DKBLE开发套件BLE112模块可用于开发心脏速率监测器与专用的，优化软件。 27毫安，发射模式下的功率消耗和仅仅0.4μA在睡眠模式下，它可以与一个电源管理子系统被组合以从太阳能电池用的可再充电电池收获其能量。

从Silicon Labs公司DKBLE开发套件图片

图4：Silicon Labs公司的DKBLE开发套件，可用于开发心脏监测仪与智能蓝牙无线连接。

结论

有一定范围的可用于从对穿戴式医疗监视环境采集能量的技术。压电器件和太阳能电池可以产生足够的电源，以保证数据的采集由需要充电电池不间断，全面的开发板提供电源管理，低功耗微控制器和软件来实现这样的系统。最新的技术，如蓝牙智能正在增加安全性旁边的专用软件，使这种发展更容易的链接。