Im Themengebiet Wireless-Sensor-Networks ist der Energieverbrauch der Sensorknoten ein großes Problem. Gerade bei der Überwachung von Signalen, welche sich langsam ändern, ist unter Umständen kein kontinuierliches Sampling nötig. Stattdessen werden zu vorgegebenen Zeitpunkten, welche z.B. einige Sekunden auseinander liegen, Messungen genommen.

Klassisch würde man dies mit einem Mikrocontroller über Timer-Interrupts lösen. Der Mikrocontroller verbleibt zwischen den Messungen dabei in einem Sleep-State, in dem nur wenige Nano- bis Mikroampere Strom benötigt werden.

Thema dieser Arbeit ist der Aufbau und Test verschiedener analoger Wake-Up-Schaltungen, welche in einer komplett analogen Sensorschaltung die Aufgabe des Timers übernehmen. Sie gibt nach Ablauf einer gewissen Zeit einen Puls, welcher die im Sensor befindlichen Sample- und Sendebausteine aktiviert. Dabei ist es nicht nötig, dass diese Pulse immer den selben Abstand untereinander haben. Ganz im Gegenteil: Moderne Rekonstruktionsalgorithmen (z.B. Compressive Sensing) setzen mitunter auf den Zufall.

Achtung: Für die Bearbeitung dieses Themas ist ein relativ breites Vorwissen in der Schaltungsentwicklung nötig. Ihr solltet den Lötkolben nicht scheuen und nach Möglichkeit schon erste Erfahrungen im Aufbau analoger Schaltungen haben (z.B. Komparatoren, FETs, etc.). Des Weiteren solltet ihr in der Lage sein, selbstständig Messszenarien zu erarbeiten und die Messungen durchzuführen (z.B. mit dem Oszilloskop).

Grober Arbeitsplan:

• Recherche nach vorhandenen Schaltungen
• Evtl eigener Entwurf
• Auslegung der Schaltung (z.B. mit LTSpice)
• Aufbau der Schaltung
• Messungen