基于TinyOS的無線電子鼻傳感器網絡節(jié)點研究.pdf

1、無線傳感器網絡就是由部署在監(jiān)測區(qū)域內大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成一個多跳的自組織網絡系統，其目的就是協作的感知、采集和處理網絡覆蓋區(qū)域中感知的對象，并發(fā)送給觀察者。論文綜述了無線傳感器網絡、電子鼻的國內外發(fā)展現狀，討論了無線傳感器網絡實現的相關理論及關鍵技術、傳感器節(jié)點技術以及IEEE802.15.4/ZigBee協議標準，主要對無線傳感器網絡節(jié)點在硬件、軟件開發(fā)工具TinyOS以及具體的軟件設計方面進行了深入研究

2、，并完成基于氣敏傳感器的無線電子鼻傳感器節(jié)點是實現。
　　論文在傳感器節(jié)點硬件設計上進行了模塊化電路設計，重點討論了基于MSP430F149、ATmega128L的處理器模塊設計，CC2420的無線通信模塊設計，詳述了CC2420與各處理器之間接口引腳使用。針對于Sink傳感器節(jié)點接入接口探討了RS232和USB兩種接口設計方案，其中通過FT2232C芯片實現串口到USB接口轉換，簡述了電源供應模塊和傳感器供電開關切換應用電路，最

3、終以ATmega128L+CC2420進行了傳感器節(jié)點PCB設計，完成傳感器節(jié)點在硬件設計上的實現。
　　論文在進行傳感器節(jié)點的軟件設計之前首先研究了源代碼開放的專用于無線傳感器網絡開發(fā)的微型嵌入式操作系統 TinyOS，探究了TinyOS操作系統組件模型、通信模型、事件驅動機制與并發(fā)模型以及內核的調度機制和策略以及不足。深入了解TinyOS操作系統是進行良好傳感器節(jié)點程序設計的基礎。針對具體的無線電子鼻程序設計詳細分析了Tiny

4、OS程序設計mian函數入口、基于TinyOS的幾種傳感器節(jié)點消息數據包結構，具體的分析了傳感器節(jié)點無線通信模塊無線收發(fā)流程和串口通信模塊、ADC模塊程序實現過程。研究了基于TinyOS的多跳組件，詳述了基于最小跳數的路由算法，分析了傳感器節(jié)點在路由過程中鏈接質量估計、鄰居節(jié)點數據表管理的實現和問題，以及具體實現多跳通信協議執(zhí)行框架中父節(jié)點選擇、循環(huán)回路探測、重復數據包剔除等問題，并在此基礎上實現基于最小跳數算法的節(jié)點多跳通信。