面向農(nóng)田監(jiān)測(cè)應(yīng)用的WSN節(jié)點(diǎn)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)及LQI測(cè)距研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（wireless sensor network，WSN）作為21世紀(jì)信息領(lǐng)域中的熱點(diǎn)研究課題之一，綜合了嵌入式計(jì)算技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)和傳感器技術(shù)等，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、醫(yī)療以及環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通過(guò)在監(jiān)測(cè)區(qū)域中部署大量的廉價(jià)微型傳感器節(jié)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)感興趣區(qū)域的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并將所感知的信息以多跳自組織的無(wú)線通信方式傳送回用戶。它具有的節(jié)點(diǎn)體積小、成本低、采樣密度大、網(wǎng)絡(luò)部署方便和穩(wěn)定性高等特點(diǎn)

2、，使其非常適合于農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用，支持精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的實(shí)施。本課題正是建立在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測(cè)的應(yīng)用背景下。
　　作為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的支撐技術(shù)之一，操作系統(tǒng)是傳感器節(jié)點(diǎn)運(yùn)行的軟件平臺(tái)，主要負(fù)責(zé)節(jié)點(diǎn)軟硬件資源的分配與回收、協(xié)調(diào)和控制各種操作，是通信協(xié)議以及其他應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)和運(yùn)行的基礎(chǔ)。另外在環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用中，節(jié)點(diǎn)的位置信息是至關(guān)重要的，用戶結(jié)合節(jié)點(diǎn)位置信息能更準(zhǔn)確的對(duì)事件做出判斷，測(cè)量和估計(jì)節(jié)點(diǎn)之間的距離是基于測(cè)距技術(shù)定位的重要前

3、提。
　　以上討論的兩個(gè)方面也是本文的研究重點(diǎn)，論文主要完成的工作有：
　?。?）對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)田監(jiān)測(cè)應(yīng)用中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了介紹，設(shè)計(jì)了一種適用于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的軟件體系結(jié)構(gòu)。以模塊化的設(shè)計(jì)思想來(lái)完成節(jié)點(diǎn)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并重點(diǎn)介紹了節(jié)點(diǎn)操作系統(tǒng)中任務(wù)調(diào)度、定時(shí)器管理以及功耗管理三個(gè)部分的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程，主要是對(duì)三個(gè)部分的設(shè)計(jì)思路、主要函數(shù)、具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程等進(jìn)行了詳細(xì)描述，最后以實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了節(jié)點(diǎn)軟件系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，為進(jìn)

4、一步的研究奠定了基礎(chǔ)。
　?。?）進(jìn)行了基于MC13224的LQI（鏈路質(zhì)量指示：Link Quality Indicator）測(cè)距研究。首先進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)分析LQI的特性和相關(guān)影響因素，其次通過(guò)曲線擬合探索找出LQI和距離的關(guān)系，然后針對(duì)建立的測(cè)距模型采用兩種思路來(lái)完成測(cè)距過(guò)程：第一，對(duì)LQI測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括了取值策略和校正處理；第二，對(duì)測(cè)距結(jié)果進(jìn)行后續(xù)處理，包括了誤差補(bǔ)償和距離值修正兩種方式。在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)中取得了較好效果