基于TinyOS和CC2430的WirelessHART協(xié)議棧的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、WirelessHART協(xié)議是一種專門應(yīng)用于工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化控制領(lǐng)域并具有安全與穩(wěn)健的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。按照簡(jiǎn)單性、可靠性和安全性的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，它提供了一種具有低成本、低傳輸速率、易維護(hù)、高靈活度、快速實(shí)施并且兼容WiredHART現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)解決方案，可為工業(yè)過(guò)程監(jiān)控、財(cái)產(chǎn)管理、在線測(cè)試與診斷、環(huán)境監(jiān)測(cè)、健康監(jiān)測(cè)、居住地監(jiān)控等領(lǐng)域提供服務(wù)，對(duì)降低工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化領(lǐng)域生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率具有非常積極的意義。

2、r>　　本文通過(guò)對(duì)1300余頁(yè)WirelessHART協(xié)議的研究，提出了WirelessHART協(xié)議棧的設(shè)計(jì)方法與實(shí)現(xiàn)步驟：
　　首先，構(gòu)建基于TinyOS和CC2430的WirelessHART協(xié)議棧軟硬件環(huán)境與基于nesC的WirelessHART協(xié)議棧開(kāi)發(fā)環(huán)境，其工作難點(diǎn)在于TinyOS向CC2430的移植并通過(guò)配置使其為WirelessHART協(xié)議棧提供運(yùn)行環(huán)境。
　　然后，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)WirelessHART協(xié)議棧的

3、物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)與功能模塊。包括了物理層的數(shù)據(jù)服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)、管理實(shí)體訪問(wèn)點(diǎn)與射頻收發(fā)器使能、能量檢測(cè)、鏈路質(zhì)量指示、信道頻率選擇、空閑信道評(píng)估、協(xié)議數(shù)據(jù)單元收發(fā)、協(xié)議信息庫(kù)構(gòu)建等功能；數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)、管理實(shí)體訪問(wèn)點(diǎn)與信道訪問(wèn)、網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始和維護(hù)、連接與斷開(kāi)、信標(biāo)幀同步、對(duì)原有跳頻方式的調(diào)整優(yōu)化、Keep-Alive網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、協(xié)議數(shù)據(jù)單元收發(fā)、協(xié)議信息庫(kù)構(gòu)建等功能；網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)、管理實(shí)體訪問(wèn)點(diǎn)

4、與路由、WirelessHART網(wǎng)絡(luò)初始化、協(xié)議數(shù)據(jù)單元收發(fā)、協(xié)議信息庫(kù)構(gòu)建等功能；應(yīng)用層的網(wǎng)絡(luò)外部數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)管理命令。
　　最后對(duì)WirelessHART協(xié)議棧各層進(jìn)行測(cè)試與分析，給出測(cè)試用例、測(cè)試數(shù)據(jù)、試驗(yàn)結(jié)果與各層關(guān)鍵性能分析。并結(jié)合具體項(xiàng)目應(yīng)用，基于WirelessHART網(wǎng)絡(luò)的分布式流量計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對(duì)整個(gè)WirelessHART協(xié)議棧進(jìn)行了測(cè)試，給出了整個(gè)WirelessHART協(xié)議棧的工作性能評(píng)估與分析。