面向無線傳感器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件化操作系統(tǒng)的研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由部署在檢測區(qū)域內(nèi)的大量廉價微型傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)、分布式信息技術(shù)和無線通信技術(shù)，能夠?qū)崟r監(jiān)測、感知、采集和處理各種監(jiān)測對象的信息。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療監(jiān)護(hù)、城市交通管理、倉儲管理、軍事偵察等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，是當(dāng)前國際上備受關(guān)注的、多學(xué)科高度交叉的新興前沿研究熱點之一。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點具有小尺寸和低功耗、多樣化的設(shè)計和使用、有限的控制層次

2、、健壯的運行要求和并發(fā)密集型操作等基本特性，這使得其上的系統(tǒng)軟件設(shè)計頗具挑戰(zhàn)性。傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)和編程模式并不能直接應(yīng)用于無線網(wǎng)絡(luò)傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。因此，一些新的開發(fā)方法，如構(gòu)件化開發(fā)方法，開始引入無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件開發(fā)之中。 本論文對現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)進(jìn)行分類總結(jié)，跟蹤了國內(nèi)外該領(lǐng)域的研究進(jìn)展，重點研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)典的TinyOS操作系統(tǒng)，包括其構(gòu)件模型、事件驅(qū)動機制、調(diào)度策略以及編程語言nesC；結(jié)合所研究課題

3、，對TinyOS的系統(tǒng)構(gòu)件進(jìn)行改造，設(shè)計了實時調(diào)度構(gòu)件，增強了TinyOS的適用性。利用所研究成果，實現(xiàn)了一個實用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件構(gòu)件化開發(fā)平臺，此開發(fā)平臺提供了軟件構(gòu)件化輔助劃分、源碼構(gòu)件生成、軟件構(gòu)件組裝和構(gòu)件信息管理等工具，可以覆蓋基于nesC語言的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件構(gòu)件開發(fā)的全過程。本論文主要工作和創(chuàng)新之處包括： 1)深入研究基于構(gòu)件架構(gòu)的TinyOS的基礎(chǔ)上，提出了硬件描述層構(gòu)件的設(shè)計基本原則。在對Timyos的編