无线传感器网络

2019-08-03 19:58发布

无线传感器网络是由大量微型传感器节点通过无线自组织方式构成的网络。它集成了传感器、微机电和无线通信三大技术,能够实时地感知、采集和处理网络覆盖范围内的对象信息,并发送给观察者;具有覆盖区域广、可远程监控、监测精度高、布网快速和成本低等优点,在军事、环保、医疗保健、空间探索、工业监控、精细农业等领域均有非常良好的应用前景。 1、无线传感器网络结构 如图1所示,无线传感器网络系统通常包括若干传感器终端节点、一个Sink节点和一套后台监控软件。其中,传感器终端节点具有本地数据采集传输和转发邻节点数据的双重功能,可以在后台管理软件和Sink节点的控制下采集数据,并将数据经过多跳路由传输到Sink节点;Sink汇聚节点是网络的中心,具有协调器和网关的作用,负责网络的配置、管理和数据的汇集,并负责与用户PC机后台管理软件的通信。
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11条回答
51xlf
1楼-- · 2019-08-04 23:49


整个系统协议设计包括Sink节点协议设计和终端节点协议设计。由于篇幅有限,本文仅介绍终端节点的软件协议和系统主程序。 如图8所示,终端节点在初始化成功后进入信道扫描侦听状态,当侦听到有邻居节点活动时便向邻居节点请求时标帧;节点依据接收到的时标帧同步自己的时钟,节点时钟同步后进入接入状态,接人成功后节点进入业务状态。处于业务状态的节点,执行后台和Sink节点发布的命令,进行数据的传感采集与传输,以及对邻节点数据的中继转发。节点为了实现低功耗,必须在业务状态与休眠状态之间进行轮换。
51xlf
2楼-- · 2019-08-05 03:03
 精彩回答 2  元偷偷看……
51xlf
3楼-- · 2019-08-05 04:53
4、系统节能问题 在整个网络系统的设计中,节约能量一直是考虑的重中之重。系统的节能,一靠硬件系统本身的低功耗,二靠软件协议的低功耗。在硬件方面,本文节点选择的都是低功耗的芯片,布板也充分考虑了低功耗要求;在软件方面,除了采用休眠机制以外,还采用了基于电池能量模型的路由协议,使得节点能够根据电池能量特性来工作,从而延长了电池的使用寿命。

结语

本文主要介绍了一种基于MSP430F1611单片机和CC1100无线收发模块,能够实现精确采集环境温湿度信息的无线传感器网络硬件设计和软件设计方案。在实际组网测试中,笔者构建了19个终端节点和1个Sink节点的演示系统,节点每休眠两个小时醒来一次,节点醒来之后采集数据并发送给观察者。实验表明,采用这种方式构建的无线传感器网络系统数据采集及时准确,而且能以极低的功耗进行工作。
comeon201208
4楼-- · 2019-08-05 08:19
MSP430F1611突出的特点是可以实现极低的功耗。它有5种可编程的工作模式,其中活动模式下工作电流仅需280μA,LPM4模式下仅需0.1 μA。MSP30F1611内部具有44 KB的Flash存储器和10 KB的RAM,以及丰富的外设。
smilingangel
5楼-- · 2019-08-05 11:20
无线传感器网络是由大量微型传感器节点通过无线自组织方式构成的网络。它集成了传感器、微机电和无线通信三大技术,能够实时地感知、采集和处理网络覆盖范围内的对象信息,并发送给观察者。

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