基于自組網(wǎng)協(xié)議的無線傳感器網(wǎng)絡研究與實現(xiàn).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的微型傳感器節(jié)點通過無線通訊的方式形成的一個多跳的網(wǎng)絡系統(tǒng)。傳感器節(jié)點通常部署在特定的物理環(huán)境中，依靠電池供電，且數(shù)據(jù)的處理和存儲能力、通訊能力都十分有限。這就要求無線傳感器網(wǎng)絡具有自組網(wǎng)、自動恢復的能力。
　　 本文結合文物保護的具體背景，提出一種簡單、易實現(xiàn)的自組網(wǎng)協(xié)議。系統(tǒng)由傳感器節(jié)點、中繼節(jié)點、網(wǎng)關節(jié)點和上位機共同組成。各節(jié)點在其通訊范圍內(nèi)，通過控制信息自動生成多跳的、穩(wěn)定的無線網(wǎng)絡

2、；同時，在確保信號強度的前提下，按照跳數(shù)最小的原則選擇數(shù)據(jù)傳輸路徑。
　　 為滿足低功耗系統(tǒng)的設計要求，硬件設計上選擇了支持低功耗工作模式的ATmega128L單片機作為處理器，以CC1100作為射頻收發(fā)器；使用8MHz，26MHz和32768Hz三種不同的晶振以滿足處理器和射頻收發(fā)器的使用需要；采用2節(jié)5號高能電池供電。用C語言編寫各類型節(jié)點軟件，實現(xiàn)節(jié)點之間、網(wǎng)關與上位機之間可靠的數(shù)據(jù)通信。
　　 自組織協(xié)議位于軟件

3、體系結構中的網(wǎng)絡層部分，主要負責路由的發(fā)現(xiàn)和維護，包括了兩個方面的基本功能：一個是路徑選擇，即尋找源節(jié)點和目的節(jié)點間的優(yōu)化路徑；另一個功能是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，即要將數(shù)據(jù)沿優(yōu)化路徑正確轉(zhuǎn)發(fā)。當節(jié)點之間的通訊路徑因為某種原因失效后，該協(xié)議能夠迅速自動的尋找另外一條通訊路徑，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br>　　 用多個傳感器節(jié)點、中繼節(jié)點和一個網(wǎng)關節(jié)點搭建了無線傳感器網(wǎng)絡，并分別進行性能測試和功能測試。整個系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，完全符合設計要求。