無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點芯片的設(shè)計和實現(xiàn).pdf

1、20世紀90年代以來，隨著嵌入式系統(tǒng)、無線通信、網(wǎng)絡(luò)和微電子機械系統(tǒng)等技術(shù)的快速發(fā)展，具有感知、計算和無線網(wǎng)絡(luò)通信能力的傳感器以及由其構(gòu)成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)引起了人們的極大關(guān)注。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組織特性及其低成本、低功耗特點，使得它成為當(dāng)今研究的熱點，具有很高的理論和應(yīng)用價值。基于自組織的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被美國商業(yè)周刊和MIT技術(shù)評論評為將對21世紀人類生活方式產(chǎn)生重大影響的信息技術(shù)。 我國在傳感器網(wǎng)絡(luò)方面的研究工作還相對落后

2、，發(fā)展我國在該領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究，特別是面向國防應(yīng)用的研究，以此提高國防軍事信息化的水平以及爭取未來信息戰(zhàn)中的主動權(quán)，不僅具有重要社會和經(jīng)濟意義，也具有十分長遠的戰(zhàn)略意義。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在安全性和功耗問題面臨著挑戰(zhàn)。采用無線信道，很容易被竊聽和干擾；節(jié)點的移動造成拓撲結(jié)構(gòu)變化，無中心無組織的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)容易受到攻擊。另一方面，由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點一般是移動的設(shè)備，依靠電池供電，電量有限，因此功耗問題成為限制網(wǎng)絡(luò)可用性的一個關(guān)鍵因素

3、。 本文以福建省重點科技計劃項目“無線接入芯片”為課題背景。該項目的研究目標為自主開發(fā)一套無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的硬件平臺和軟件系統(tǒng)，包括無線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件系統(tǒng)的構(gòu)建，網(wǎng)絡(luò)接入與業(yè)務(wù)方案的軟件分層實現(xiàn)以及網(wǎng)絡(luò)節(jié)點芯片的設(shè)計和實現(xiàn)三個部分。本文集中研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點芯片的設(shè)計和實現(xiàn)。 本文在研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)理論的基礎(chǔ)上，針對自行開發(fā)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)方案，從低功耗、低成本及安全性的需求出發(fā)，設(shè)計并實現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點芯片