無線傳感器節(jié)點技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)初步構(gòu)建研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)集成了無線通信、傳感器、嵌入式計算、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，是一種典型的無基礎(chǔ)設(shè)施通信網(wǎng)絡(luò)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以在各種環(huán)境下收集數(shù)據(jù)，它由大量微型傳感器節(jié)點組成，這種傳感器節(jié)點能量有限并且布設(shè)后不再更換，能量是無線傳感器節(jié)點最重要的資源，這直接關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)的生存周期。因此，節(jié)能技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中一個重要的研究方向。 本文以傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)能技術(shù)為主線，在介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點、應(yīng)用和近年來研究進展等問題后，對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

2、的節(jié)能技術(shù)進行了分析與論述，探討了無線傳感器節(jié)點的節(jié)能問題。按照傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能的要求，對傳感器節(jié)點硬件設(shè)計進行了研究，并提出了一種新型節(jié)能的介質(zhì)訪問控制(MAC)協(xié)議。 由于傳感器節(jié)點需要滿足微型化、擴展性強、成本低等要求，傳感器節(jié)點的硬件設(shè)計面臨很多具有挑戰(zhàn)性的工作。針對這些要求，本文首先介紹了無線傳感器節(jié)點系統(tǒng)構(gòu)架，分析了節(jié)點各個核心模塊的設(shè)計要求，在此基礎(chǔ)上進行硬件選型。文中提出了一種新型傳感器節(jié)點設(shè)計方案，采用MSP43

3、0和ARM2132芯片分別作為前端處理器和中央處理器，無線收發(fā)模塊選用CC1000射頻芯片。方案中各個模塊的設(shè)計、關(guān)鍵器件的選型都是針對于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點，具有很強的實用價值。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議研究是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中一個重要研究課題。MAC層協(xié)議處于傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的底層部分，是連接物理層和網(wǎng)絡(luò)層的橋梁，對傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能有較大影響。本文首先介紹了現(xiàn)有傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議的分類，通過對比分析各種MAC協(xié)議的特點，提出