文档介绍：无线传感器网络节点的系统研究
符智杰莫庆龙陈嘉琪
广东省科学院自动化工程研制中心广东广州 510000
摘要:本文通过总结无线传感器网络硬件节点的设计原则,提出了一种无线传感器网络通用节点设备的基本构架,2420的无线传感器网络节点设备,其组成的网络系统性能稳定、通信效率高、功耗低,可以广泛应用于控制、信号采集与传输等领域。
关键词:无线传感器网络、节点设计、通信网络技术
中图分类号:F626 文献标识码:A 文章编号
Abstract: this paper summarizes the wireless work hardware node of the design principle, put forward a kind of wireless work general node the basic framework of the equipment, design realized based on low power consumption processor Atmega128L and rf 2420 of wireless work node equipment, work of system has stable performance, communication with high efficiency, low power consumption, and can be widely used in control, signal acquisition and transmission, and other fields.
Keywords: wireless work, node design, work technology
1 引言
随着通信技术、嵌入式计算技术和传感器技术的飞速发展和日益成熟,具有感知能力、计算能力和通信能力的微型传感器开始在世界范围内出现。
本文就是面向具体的应用,以实现无线传感器网络无所不能的感知能力为目标,研究无线传感器节点的系统结构、组成和实现技术。
通过总结无线传感器网络硬件节点的设计原则,提出了一种无线传感器网络通用节点设备的基本构架,2420的无线传感器网络节点设备。该设备具有能量自检测功能,并可以改变通用硬件接口上的数据采集部分实现多种不同类型的应用。采用模块化软件设计,引入有限状态机进行系统模式调度,设计实现了既能独立运行又支持嵌入式操作系统的节点适应层软件。
2 无线传感器网络硬件结构及通信
传感器网络硬件结构
无线传感器网络典型的体系结构如图1所示。传感器节点分布于网络的各个部分,用于收集数据,并且将数据路由至信息收集节点(Sink)。信息收集节点与信息处理节点通过广域网络(网络或卫星网络)进行通信,从而对收集到的数据进行处理。
网关
传感器节点
控制区域
互联网、E星或移动通信网络
监控中心
图1 无线传感器网络通信体系结构图
无线传感器网络节点一般由4个部分组成:传感器模块、处理模块、无线收发模块和能量供应模块,如图2所示。其中,传感器模块负责信息采集和数据转换;处理模块控制整个传感器节点的操作,处理本身采集的数据和其他节点发来的数据,运行高层网络协议;无线收发模块负责与其他传感器节点进行通信;能量供应模块为传感