基于TinyOS的無線傳感器網絡數(shù)據采集系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、無線傳感器網絡（Wireless Sensor Network，WSN）是當今國際備受關注的前沿熱點領域，掀起了一場后PC時代的革命。無線傳感器網絡是由大量具有感知能力、計算能力和通信能力的微小傳感器結點構成的自組織、分布式網絡系統(tǒng)，可以實時感知和采集網絡分布區(qū)域內的各種數(shù)據信息，并對這些信息進行處理，傳送給所需用戶。它可以廣泛應用于公共安全、生態(tài)環(huán)保、智能交通、智能家居、實驗教學的諸多領域，具有廣闊的發(fā)展前景。因此，無線傳感器網絡數(shù)據

2、采集系統(tǒng)的研究十分具有意義。
　　本文首先介紹了無線傳感器網絡的應用前景和研究現(xiàn)狀、體系結構和應用支撐技術，TinyOS操作系統(tǒng)及其開發(fā)語言nesC。接著分析了DYMO路由協(xié)議、FTSP時間同步協(xié)議和TDOA算法，設計了鄰居發(fā)現(xiàn)算法，并將他們應用到數(shù)據采集系統(tǒng)。在此基礎上，結合無線傳感器網絡的特點，提出了基于TinyOS的無線傳感器網絡數(shù)據采集系統(tǒng)的設計方案。該系統(tǒng)以Crossbow公司的MIB520和MICAz節(jié)點為硬件平臺，分

3、別部署在傳感器節(jié)點—匯聚(Sink)節(jié)點—監(jiān)控終端的三個層次上。其次，文章詳細闡述了傳感器節(jié)點和匯聚節(jié)點的軟件設計，給出各自的軟件體系結構，使用DYMO協(xié)議組織網絡，實現(xiàn)了傳感器節(jié)點自組織網絡。再次，文章設計和實現(xiàn)了系統(tǒng)的各個數(shù)據采集功能，包括溫度采集、鄰居發(fā)現(xiàn)、網絡拓撲、聲源定位、離線日志，通過監(jiān)控終端的數(shù)據解析軟件程序得到監(jiān)控區(qū)域數(shù)據信息。最后，搭建測試環(huán)境，對系統(tǒng)進行測試與分析，包括各個數(shù)據采集功能、網絡自愈能力和系統(tǒng)魯棒性。測試