基于CC1100的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks，WSN)是一種新型的低功耗、自組織、短距離無(wú)線傳輸技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)通過無(wú)線方式發(fā)送，并以自組織多跳等多種網(wǎng)絡(luò)傳輸方式發(fā)送到用戶終端。WSN系統(tǒng)通常包括傳感器節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)和管理節(jié)點(diǎn)。傳感器節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)沿著其他傳感器節(jié)點(diǎn)逐跳的進(jìn)行傳輸，在傳輸過程中監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可能被多個(gè)節(jié)點(diǎn)處理，經(jīng)過多跳后路由到匯聚節(jié)點(diǎn)，最后

2、通過互聯(lián)網(wǎng)或衛(wèi)星到達(dá)管理節(jié)點(diǎn)。用戶通過管理節(jié)點(diǎn)對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置和管理，發(fā)布監(jiān)測(cè)任務(wù)以及收集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。 本文主要是在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的背景下進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究。首先介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)、研究現(xiàn)狀和應(yīng)用領(lǐng)域等內(nèi)容；然后通過分析溫度監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的特點(diǎn)，提出一種適合溫度監(jiān)測(cè)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 接下來(lái)詳細(xì)介紹適合溫度監(jiān)測(cè)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)，以及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)TinyOS操作系統(tǒng)的組件模型、調(diào)

3、度機(jī)制、通信模型和能量管理機(jī)制，并根據(jù)溫度監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了分簇機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮f(xié)議，該協(xié)議能夠在保證有效采樣率的條件下使更多節(jié)點(diǎn)進(jìn)入休眠狀態(tài)以節(jié)省能量，從而有效的延長(zhǎng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。在TinyOS系統(tǒng)下使用nesC語(yǔ)言編寫無(wú)線通信模塊、溫度傳感模塊驅(qū)動(dòng)，并設(shè)計(jì)開發(fā)上層應(yīng)用程序。最后對(duì)設(shè)計(jì)的WSN系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試與仿真，證明該WSN系統(tǒng)滿足現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的要求，并且在室內(nèi)外的溫度監(jiān)測(cè)中取得良好效果。 在論文的最后，筆者總結(jié)了