基于MC12311微控制器WSN中間件的設(shè)計研究及應(yīng)用.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）綜合了計算機技術(shù)、通信技術(shù)以及傳感器技術(shù)，被廣泛用于環(huán)境監(jiān)測、軍事防御等領(lǐng)域，是當(dāng)今嵌入式領(lǐng)域的研究熱點。WSN應(yīng)用開發(fā)設(shè)計涉及的相關(guān)領(lǐng)域較多，包括射頻電路設(shè)計、底層驅(qū)動封裝、應(yīng)用編程框架等理論體系，有一定的技術(shù)門檻，很大程度上限制了WSN的應(yīng)用推廣。加之WSN存在大量的異構(gòu)硬件平臺，如果能夠?qū)Ξ悩?gòu)的軟件系統(tǒng)做一些中間件的封裝，屏蔽掉底層硬件平臺的差異，方便開發(fā)人員使用，將大大降低WSN應(yīng)用設(shè)計的技術(shù)門檻。

2、>　　受飛思卡爾公司委托，憑借實驗室在WSN研究領(lǐng)域多年的經(jīng)驗與實踐，以飛思卡爾2012年最新上市推出的一款應(yīng)用于WSN領(lǐng)域的微控制器芯片MC12311為硬件藍(lán)本，基于此芯片針對WSN應(yīng)用進行了一定的基礎(chǔ)性研究。利用MC12311微控制器設(shè)計了一款命名為SD-WSNZN的無線硬件節(jié)點，按照嵌入式硬件構(gòu)件思想對該新芯片進行了最小系統(tǒng)電路、射頻電路、電源電路及接口電路等模塊的硬件設(shè)計。同時遵循軟件構(gòu)件思想，對底層模塊驅(qū)動進行了封裝；通過對W

3、SN中間件體系的學(xué)習(xí)與借鑒，嘗試提出了WSN中間件SDWML的軟件體系，提取并抽象WSN各層功能邏輯，將軟件中間件劃分為物理層、MAC層、網(wǎng)絡(luò)層的三層架構(gòu)，并逐層實現(xiàn)了功能，同時給出了功能結(jié)構(gòu)清晰的對外應(yīng)用接口；明確分割了應(yīng)用層和中間層，創(chuàng)新性地引入了圖形化應(yīng)用層，統(tǒng)一了應(yīng)用編程框架，使得一般的應(yīng)用人員通過配置圖形參數(shù)、操作圖形元素編程的方式實現(xiàn)了WSN應(yīng)用的基本編程，降低了WSN應(yīng)用開發(fā)的難度。本文對微控制器芯片MC12311在WSN