無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)嵌入式操作系統(tǒng)TinyOS的研究與移植.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wireless Sensor networks)是一門(mén)融合了微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、分布式處理技術(shù)、傳感器技術(shù)而形成的一項(xiàng)新興交叉學(xué)科,它在軍事、醫(yī)療、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域都有著廣闊的應(yīng)用前景。 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通過(guò)大量散布在一定區(qū)域內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)采集感興趣的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、融合、通過(guò)自組織多跳路由的網(wǎng)絡(luò)傳送給觀測(cè)者,使得觀測(cè)者可以詳盡及時(shí)地掌握被監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)感興趣的

2、信息和事件。 隨著無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來(lái)越大,節(jié)點(diǎn)需要采集、處理、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)也越來(lái)越多,節(jié)點(diǎn)上的任務(wù)越來(lái)越繁重,程序的編寫(xiě)和調(diào)試變得十分繁瑣,我們需要完善的微型化嵌入式操作系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的任務(wù)調(diào)度和資源管理。 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)嵌入式操作系統(tǒng)是傳感器節(jié)點(diǎn)中的基礎(chǔ)核心軟件,它負(fù)責(zé)節(jié)點(diǎn)全部軟、硬資源的分配及回收、控制和協(xié)調(diào)并發(fā)的活動(dòng)；提供用戶接口,使用戶獲得良好的工作環(huán)境；為用戶擴(kuò)展新的系統(tǒng)功能提供軟件平臺(tái)。這不

3、僅提高了開(kāi)發(fā)效率,又增強(qiáng)了軟件的重用性。 本文介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求,分析比較了幾種典型的操作系統(tǒng),重點(diǎn)研究了當(dāng)前主流的操作系統(tǒng)TinyOS,介紹了其組件化的編程模型、事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制、任務(wù)事件兩級(jí)調(diào)度策略、主動(dòng)消息通信模型等特點(diǎn),之后介紹了TinyOS基于無(wú)線單片機(jī)CC1010的移植,針對(duì)TinyOS在節(jié)點(diǎn)任務(wù)十分繁忙的應(yīng)用環(huán)境下基于FIFO任務(wù)調(diào)度策略不能很好的適應(yīng)工作需求,在FIFO調(diào)度的基礎(chǔ)上引入動(dòng)態(tài)的優(yōu)