本文關(guān)鍵詞：具有多種通信方式的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

第 21 卷 第 1 期 2008 年 1 月

傳 感 技 術(shù) 學(xué) 報
CHINESE JOURNAL OF SENSORS AND ACTUAT ORS

Vol. 21 No. 1 JAN. 2008

Wireless Sensor Networks Gateway with Multi Communi

cation Methods*
CA I H ao 1 , FE NG R en j i an 2 , WA N J i ang w en 2*
1. S chool of A ut omat ion , B eij in g Univ e rsi ty of P ost s and T el ec ommuni cat ions, B eij ing 100876, Chi na; 2. S chool of I nstr ument S ci ence & Op t o E lec tr oni cs Eng inee ri ng , Bei hang Uni v ersi t y , B eij in g 100083, China

Abstract: For t he Wireless Sensor Netw o rks ( WSN s) , gat ew ay equipment connecting w it h ot her netw or ks is needed t o r ealize t he long dist ance t ransm ission of t he inf orm at ion f rom the sink nodes. T he g at ew ay w it h only sing le com municat ion met hod is dif ficult t o accomm odat e t he pract ical applicat ions. T heref ore, a WSNs g atew ay by w hich dat a can be t ransmit ted w it h Et hernet , PST N and GPRS co mmunication met hods is designed and implement ed. T he S3C44B0X M CU of ARM 7 series and Clinux embedded oper at ing sys t em are used t o const ruct t he g atew ay. M eanw hile, mult ithreading t echnolog y is ut ilized t o manag e the parallel comm unicat ion. Key words: wireless sensor netw o rks; gat ew ay; mult ithreading; co mmunication m et hod EEACC: 6150P

具有多種通信方式的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)*
蔡 皓1 , 馮仁劍2 , 萬江文2*
1. 北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院, 北京 100876; 2. 北京航空航天大學(xué)儀器科學(xué) 與光電工程學(xué)院, 北京 100083

摘 要: 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中匯聚節(jié)點獲取 的信息需要利用網(wǎng)關(guān) 設(shè)備與 外部網(wǎng)絡(luò) 進行連 接以實 現(xiàn)遠距 離傳輸, 單一 通信方 式
的網(wǎng)關(guān)常常不能適應(yīng)實際應(yīng)用。為此, 設(shè)計并實現(xiàn)了一 種可以通過以太網(wǎng)、 共電話網(wǎng)以 及 G PRS 網(wǎng) 絡(luò)等多種 方式進行數(shù) 據(jù) 公 轉(zhuǎn)發(fā)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)基于 A RM 7 系列的 S3C44B0X 微控制器和 Clinux 嵌入式操作系統(tǒng), 運用多 線程技術(shù)控制 各通信方式并行執(zhí)行。

關(guān)鍵詞: 無線傳感器網(wǎng)絡(luò); 網(wǎng)關(guān); 多線程; 通信方式 中圖分類號: TP39 文獻標(biāo)識碼: A 文章編號: 1004 1699( 2008) 01 0169 05 通過有線方式( 串口或 U SB 電纜) 與 PC 相連, 后者 完成數(shù)據(jù)的讀取、 轉(zhuǎn)換、 顯示、 轉(zhuǎn)發(fā)等工作。其中, 轉(zhuǎn) 發(fā)功能是 PC 利用網(wǎng)卡接入外部網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)的。這 種工作方式成本高, 開銷大, 實際應(yīng)用時易受到工作 環(huán)境的限制[ 2] 。例如在惡劣或戰(zhàn)場環(huán)境中, 感知區(qū) 域難以接近時, 將匯聚節(jié)點與 PC 相結(jié)合作為外部 網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備具有較大難度 [ 3] 。一個行之有效的解 決方法是配置體積小、 功耗和成本較低且可以靈活 部署的 WSNs 網(wǎng)關(guān), 由網(wǎng)關(guān)處理所獲取的信息并進 行轉(zhuǎn)發(fā)工作。 目前, 國內(nèi)外已有關(guān)于 WSNs 信息進行遠距離

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)( Wireless Sensor Netw o rks, WSNs) 由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的低成本 微型傳 感器節(jié)點組成, 節(jié)點間通過無線、 多跳通信方式形成 一個自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在 WSNs 中, 傳感器節(jié)點協(xié) 作地采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對象的信息并 通過匯聚節(jié)點( sink nodes) 發(fā)送給觀察者。通過傳 感器網(wǎng)絡(luò)可以直接感知客觀世界, 從而極大地擴展 了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的功能和人類認識世界的能力[ 1] 。 及時獲取感知區(qū)域內(nèi)的信息并進行處理、 轉(zhuǎn)發(fā) 等操作是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的關(guān)鍵問題之一。 一般情況下, 匯聚節(jié)點接收傳感器節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù),

基金項目: 國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃( 863 計劃) 專項經(jīng)費資助( 2006AA 01Z222) 收稿日期: 2007 07 28 修改日期: 2007 09 10

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傳輸?shù)难芯繄蟮馈Ｃ绹?Crossbow 公司曾推出具 有以太網(wǎng)通信功能的匯聚節(jié)點產(chǎn)品并得到應(yīng)用。哈 佛大學(xué)的科研人員在位于厄瓜多爾境內(nèi)的唐古拉瓦 火山( Volcan T ungurahua) 附近部署了小范圍的無 線傳感器網(wǎng)絡(luò), 采集次聲波信號并傳送至匯聚節(jié)點, 通過接入無線 M ODEM 將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到 9 公里外火 山監(jiān)測站的一臺 PC 上 [ 4] 。國內(nèi)一些大學(xué)和科研機 構(gòu)也提出了有關(guān)解決方案, 比較典型的是基于有線 通信方式的以太網(wǎng)和無線通信方式的 GPRS
[ 6] [ 5]

離傳輸, 傳輸方式包括以太網(wǎng)、 移動通信網(wǎng)( GPRS) 和公共電話網(wǎng)( P ST N) , 同時, 還可以封裝成短消息 發(fā)送至移動終端用戶。 網(wǎng) 關(guān) 設(shè) 計 在 硬 件 上 選 取 ARM 7 系 列 的 S3C44B0X 芯片為中央處理器, 外圍電路主要包括 存儲器系統(tǒng)、 串行通信接口、 以太網(wǎng)接口、 時鐘系統(tǒng) 和其他電路系統(tǒng)。其中, 在設(shè)計串行通信接口電路 時, 除了使用 CP U 自帶 2 通道 U ART ( 通用異步收 發(fā)器) 外, 還利用 EXAR 公司生產(chǎn)的異步通信芯片 ST 16C554 擴展出兩個串口, 分別連接 匯聚節(jié)點和 GPRS 模塊。在有線通信方式中, 串行接口具有連 接線少, 簡單可靠且成本低廉等優(yōu)點, 所以在網(wǎng)關(guān)上 擴展串口為其他串行設(shè)備的接入提供了便利條件。 網(wǎng)關(guān)在軟件上采用 Clinux 操作系統(tǒng)控制和管理各 種資源, 在開源的嵌入式操作系統(tǒng)中, Clinux 性能 穩(wěn)定, 移植性好, 具有優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)能力且支持多種文 件系統(tǒng) , 對于網(wǎng)關(guān)多通信方式的開發(fā), Clinux 具 有更大的優(yōu)勢。根據(jù)網(wǎng) 關(guān)的硬件電路 設(shè)計進行制 板、 焊接、 調(diào)試等工作, 網(wǎng)關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 2 所示, 實 物圖如圖 3 所示。
[ 7]

、 CD

M A 等 WSN s 網(wǎng)關(guān)。在這些單一通信方式的網(wǎng)關(guān) 中, 以太網(wǎng)通信穩(wěn)定可靠, 但需要具備相應(yīng)的接入條 件, 這在許多應(yīng)用情況下難以實現(xiàn); 無線通信移動性 能良好, 但易受到網(wǎng)絡(luò)覆蓋面及資費問題困擾。為 了解決上述問題, 可在網(wǎng)關(guān)上實現(xiàn)包括有線和無線 的多種通信方式, 在實際應(yīng)用時, 根據(jù) WSNs 部署 區(qū)域的境況自主選擇所需要的通信方式, 或者在條 件允許的情況下同時使用。具有多種通信方式的網(wǎng) 關(guān)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)外部網(wǎng)絡(luò)的接入, 完成 WSN s 數(shù)據(jù) 的轉(zhuǎn)發(fā), 同時還可以適應(yīng) WSNs 部署的靈活性。 本文在上述思路的基礎(chǔ)上, 設(shè)計完成一種具有 匯聚節(jié)點功能的 WSN s 網(wǎng)關(guān), 并通過集成以太網(wǎng)、 MODEM 以及 GPRS 多種通信方式, 搭建起 WSNs 與外部網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)通信的橋梁。運用嵌入式操作 系統(tǒng) Clinux 的多線程機制控制各通信軟件并行執(zhí) 行, 提高了系統(tǒng)運行效率。網(wǎng)關(guān)設(shè)計靈活可靠并具 有可擴展性, 為實現(xiàn)更多途徑的網(wǎng)絡(luò)接入方案提供 了有價值的方法參考。

1

系統(tǒng)組成及工作原理
網(wǎng)關(guān)的功能包括兩個方面: 一是通過匯聚節(jié)點

圖 2 網(wǎng)關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

獲取 WSNs 的信息并進行轉(zhuǎn)換, 二是利用外部網(wǎng)絡(luò) 進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā), 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。

圖 3 網(wǎng)關(guān)實物圖

實物圖的上方為網(wǎng)關(guān)主電路板, 下方為匯聚節(jié)
圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

點( 左) 和 GPRS 模塊電路( 右) , 分別利用 51 針連接 器和兩排 8 針連接器與主電路板連接。兩排 8 針連 接器提供標(biāo) 準(zhǔn)的 電源信 號( 5V 和 3. 3V ) 、 信號 地 ( GND) 以及串行通信信號( RXD 和 T XD) 。這種設(shè) 計思路主要是 考慮到在網(wǎng)關(guān)上實現(xiàn)其 他通信方式 時, 無需重新設(shè)計主電路板, 任何支持串行通信的設(shè) 備都可以使用引出的標(biāo)準(zhǔn)信號, 例如 CDM A、 等 3G

傳感器節(jié)點采集感知區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù), 進行簡單 的處理后發(fā)送至匯聚節(jié)點; 網(wǎng)關(guān)利用串行方式讀取 數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換成用戶可知的信息, 如傳感器節(jié)點部署 區(qū)域內(nèi)的溫度、 濕度、 加速度、 坐標(biāo)等; 接著進行遠距

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無線通信模塊。只需設(shè)計模塊的外圍電路板, 正確 連接這些標(biāo)準(zhǔn)信號即可。

read( ) 函數(shù)讀取該請求并調(diào)用 w rit e( ) 函數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)封 裝好的信息。 在客戶機端: 遠程 P C 調(diào)用一個 socket ( ) 函數(shù), 建立一個 socket ( 套接字) , 指定 T CP 及相關(guān)協(xié)議; 調(diào)用 connect ( ) 函數(shù)將本地端口號和地址信息傳送 至網(wǎng)關(guān), 請求建立連接; 之后通過 w rit e( ) 函數(shù)進行 服務(wù)請求的發(fā) 送, 通 過 read ( ) 函數(shù) 進行響應(yīng) 的接 收, 讀取網(wǎng)關(guān)發(fā)送的信息。 2. 2. 2 MODEM 通信方式設(shè)計 M ODEM 通 信 方 式 主要 是 利 用 公 共電 話 網(wǎng) ( P ST N) 作為數(shù)據(jù)傳輸載體, 與 socket 通信邏輯過 程大體相似, 只是 M ODEM 通信方式的請求過程有 所差別。W SNs 網(wǎng)關(guān)與 遠程終端通 過 PST N 進行 通信的流程設(shè)計如圖 4 所示( 以網(wǎng)關(guān)作為被叫方為 例, 主叫方程序流程與此類似, 只是監(jiān)聽改為撥號) :

2

網(wǎng)關(guān)多通信方式設(shè)計與實現(xiàn)
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)通信的過

程中, 網(wǎng)關(guān)處于承上啟下的地位, 是數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹袠?節(jié)點。因此, 網(wǎng)關(guān)通信軟件的設(shè)計至關(guān)重要, 也是本 論文的一大技術(shù)難點。將通信軟件列為兩個分別開 發(fā)的模塊, 即: * 網(wǎng)關(guān)與匯聚節(jié)點通信模塊 * 網(wǎng)關(guān)與外部網(wǎng)絡(luò)通信模塊 2. 1 網(wǎng)關(guān)與匯聚節(jié)點間的通信 網(wǎng)關(guān)與匯聚節(jié)點間的通信主要是讀取匯聚節(jié)點 數(shù)據(jù) 的 過 程, 一 般 采 取 串 行 通 信 方 式。 由 于 Cl inux 實現(xiàn)了串口驅(qū)動程序, 因此可以通過打開、 讀寫對應(yīng)的設(shè)備文件來完成對串口的操作。串口等 設(shè)備 在 Linux 系 統(tǒng) 中 通 常 對 應(yīng) 于/ dev/ t t yS0、 tt y S1、ty S2 t 編程 時調(diào) 用相 應(yīng)的 open ( ) 、 read ( ) 、 rit e( ) 等函數(shù)。關(guān)于串口的屬性參數(shù)設(shè)置可參 w 考 POSIX 操作系統(tǒng)的串行編程指南。在前文中提 到利用異步通信芯片 ST 16C554 獲得兩個新的串口 設(shè)備對應(yīng)/ dev/ t t yS2 和 t ty S3, 其中網(wǎng)關(guān)與匯聚節(jié)點 連接使用/ dev/ t t yS3。 在設(shè)計網(wǎng)關(guān)與匯聚節(jié)點之間的串口通 信程序 時, 首先需要了解數(shù)據(jù)包的格式, 長度, 以及每個字 節(jié)所代表的意義。其次, 打開串口/ dev/ tt y S3 并設(shè) 置屬性: 波特率為 57600, 8 個數(shù)據(jù)位, 1 個停止位, 無校驗。最后, 調(diào)用 r ead( ) 函數(shù)進行數(shù)據(jù)的讀取與 存儲。數(shù)據(jù)包讀取完成后, 調(diào)用相應(yīng)的轉(zhuǎn)換函數(shù)將 這些原始數(shù)據(jù)解析為用戶可知的信息, 例如溫度、 光 強、 電池電壓值等存儲在發(fā)送緩沖區(qū)內(nèi)。 2. 2 網(wǎng)關(guān)與外部網(wǎng)絡(luò)通信 網(wǎng)關(guān)與外部網(wǎng)絡(luò)的通信主要 是指將 WSNs 的 數(shù)據(jù)完成轉(zhuǎn)換后進行轉(zhuǎn)發(fā)的過程, 可以靈活選擇以 太網(wǎng)、 MODEM 以及 GPRS 通信方式。本文針對每 種方式開發(fā)了獨立的通信軟件。 2. 2. 1 以太網(wǎng)通信方式設(shè)計 利用 socket 機制設(shè)計以太網(wǎng)通信軟件, 考慮到 對數(shù)據(jù)傳輸?shù)?可靠性 要求 較高, 采用 面向 連接 的 T CP 客戶機- 服務(wù)器模型。 在服務(wù)器端: 網(wǎng)關(guān)調(diào)用 socket ( ) 函數(shù), 建立一個 socket ( 套接字) , 指定 T CP 及相關(guān)協(xié)議; 之 后將本 地創(chuàng)建的 socket 地址( 包括主 機地址和端口號) 與 所創(chuàng)建的套接字綁定; 在該端口號上進行監(jiān)聽, 調(diào)用 accept( ) 函數(shù)接受遠 程 PC 發(fā) 來的連接 請求; 通 過

圖 4 M O DEM 監(jiān)聽流程

考慮到 WSNs 網(wǎng)關(guān)是不間斷運轉(zhuǎn)的, 每次通信 結(jié)束( 或線路中斷) 后, 要求 M ODEM 具有自主復(fù)位 功能, 因此在軟件設(shè)計過 程中, M ODEM 掛機操作 ( AT H 0) 之 后, 由程 序發(fā) 送 AT Z 命 令, 人 為 控制 M ODEM 復(fù)位, 恢復(fù)到初始加電狀態(tài)待命。 打開用于 M ODEM 通信的串口( / dev/ t t yS1) , 進行波特率、 數(shù)據(jù)位、 校驗方式等屬性設(shè)置, 接著在 網(wǎng)關(guān)上監(jiān)聽串口是否有 M ODEM 的 CONNECT 響 應(yīng), 如果沒有, 則繼續(xù)監(jiān)聽; 如果監(jiān)聽到 CONNECT 響應(yīng), 說明遠程 PC 有 M ODEM 連接請求, 并且已 經(jīng)建立連接, 可以發(fā)送數(shù)據(jù)。每發(fā)送一次數(shù)據(jù), 則檢 查是否有 MODEM 響應(yīng)返回, 若有響應(yīng)返回, 判斷 是否為 NO CARRIER! 信號, 如 果是, 說 明 M O DEM 通信斷線或者是遠程 PC 掛機, 則停止發(fā)送數(shù) 據(jù), 繼續(xù)監(jiān)聽。 2. 2. 3 GPRS 通信方式設(shè)計 在網(wǎng)關(guān)的 GPRS 通信方式設(shè)計中, 利用 SIM

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COM 公司生產(chǎn)的 SIM 100 模塊實現(xiàn)移動通 信網(wǎng)絡(luò) 的接入。SIM 100 是一款 GSM / GPRS 雙頻模塊, 主 要為語音傳輸、 短消息和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供無線接口, 它 集成了完整的 射頻電路和 GSM 的基帶處理器, 適 合于開發(fā)一些 GSM / GPRS 的無線應(yīng)用產(chǎn)品, 應(yīng)用 范圍十分廣泛。 SIM100 模塊提供標(biāo)準(zhǔn) 的 RS232 串行接口, 可 以通過串口使用 AT 指令 完成對模塊的操 作。由 于在實 際應(yīng) 用 中, 網(wǎng) 關(guān)并 不 需要 語 音、 真 等功 傳 能, 故在設(shè)計電路時將其略去, 節(jié)省成本與硬件空 間。網(wǎng) 關(guān) 使 用串 口 dev/ tt yS2 與 SIM100 模塊 通 信, 同樣利用如前所述的 Clinux 串口編程來設(shè)計 短消息發(fā)送和數(shù)據(jù)傳輸程 序。程序 設(shè)計流程如圖 5、 所示: 6

網(wǎng)關(guān)與匯聚節(jié)點通信線程是應(yīng)用軟件設(shè)計的基 礎(chǔ)和關(guān)鍵, 也是整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源, 故將其設(shè)計為主 線程, 在初始化之后第一個調(diào)用, 其他線程的開發(fā)都 有賴于本線程的實現(xiàn)。以太網(wǎng)通信線程、 MODEM 通信線程、 GPRS 通信線程以及短消息發(fā)送線程的 設(shè)計主要是添加對應(yīng)的通信軟件。在 Linux 下進行 多線程編程時充分利用了互斥機制, 為了避免不同 的線程同時對數(shù)據(jù)進行操作, 提供了互斥鎖來保證 一段時間內(nèi)只有一個線程在執(zhí)行某段代碼, 避免程 序運行出現(xiàn)異常。 在應(yīng)用軟件的開發(fā)過程中, 考慮到匯聚節(jié)點數(shù) 據(jù)的讀取、 存儲以及利用多通信方式轉(zhuǎn)發(fā)的過程中 必然涉及到多任務(wù)的互斥和同步, 利用多線程機制 來處理此類情況簡單易行, 不僅改善了程序的結(jié)構(gòu), 還提高了系統(tǒng)運行的效率。

4

結(jié)語
本文在現(xiàn)有 WSNs 網(wǎng)關(guān) 的通信方式上 進行擴

充, 將有線與無線方式相結(jié)合, 設(shè)計了一種 具有匯 聚節(jié)點功能的多通信方式 WSNs 網(wǎng)關(guān)。在實際應(yīng) 用中, 成功實 現(xiàn)了無 線傳感 器網(wǎng)絡(luò) 與外 部網(wǎng)絡(luò) 的 互聯(lián), 數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可 靠。網(wǎng)關(guān)具 有體積小、 成本 低、 運行效率 高等優(yōu) 點, 同時, 還為 其他 通信方 式 的擴展預(yù)留了接口, 體 現(xiàn)了設(shè)計的靈活性。例如, 網(wǎng)關(guān)還可 以接入 CDM A 模塊利 用 CDM A 網(wǎng) 絡(luò)進
圖5 短消息功能流程 圖6 數(shù)據(jù)傳輸功能流程

行無線數(shù) 據(jù)傳輸。隨著 3G 時 代的到來 以及 工業(yè) 級 3G 模塊產(chǎn)品的推出, 實現(xiàn) WSN s 與 3G 網(wǎng)絡(luò)的 互聯(lián)也指日可待。 參考文獻:
[ 1] [ 2] [ 3] 李建中, 李金寶, 石勝飛. 傳 感器網(wǎng)絡(luò) 及其數(shù)據(jù) 管理的概 念、 問題與進展[ J] . 軟件學(xué)報, 2003, 14( 10) : 1717 1727. 霍宏偉, 牛延超, 郜帥 等. 一種 IPv6 無線 傳感器網(wǎng)絡(luò)以太 網(wǎng) 接入網(wǎng)關(guān)的設(shè)計[ J] . 傳感技術(shù)學(xué)報, 2007, 20( 2) : 398 403. 段渭軍, 何戟, 張倩. 無線 傳感器網(wǎng) 絡(luò)移動 S ink 網(wǎng) 關(guān)系統(tǒng) 的 設(shè)計與實現(xiàn)[ J] . 計算機應(yīng)用研究, 2007, 24( 3) : 241 243. [ 4] Werner A l len G , Johnson J, Ru iz M , etc al. M onit oring V ol canic Erupt ions w it h a W irel ess S ens or N etw ork [ C ] / / Pro ceedings of t he Second Eur op ean Work shop on Wireless S ens or N et w orks , Ist anbul, T urkey, 2005, 1: 108 120. [ 5] [ 6] [ 7] 匡興紅, 邵惠鶴. 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)研究[ J ] . 計算機工 程, 2007, 33( 6) : 228 230. 歐杰峰, 劉興華. 基于 CDM A 模 塊的無線傳感器 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān) 的 實現(xiàn)[ J] . 計算機工程, 2007, 33( 1) : 115 116. 郭玉輝, 王彥瑜, 喬衛(wèi)民. 并行設(shè)備總線嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計 [ J] . 計算機工程, 2007, 33( 2) : 223 224.

3

應(yīng)用軟件設(shè)計
在進行網(wǎng)關(guān)應(yīng)用軟件總體設(shè)計時, 為了提高系

統(tǒng)的運行效率, 利用 Clinux 對多線程機制的支持, 將網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用軟件劃分為 5 個并行的線程實現(xiàn)。分 別為: 網(wǎng)關(guān)- 匯聚節(jié)點通信線程、 以太網(wǎng)通信線程、 MODEM 通信線程、 RS 通信線程、 GP 短消息發(fā)送線 程。應(yīng)用軟件在 L inux 下使用 C 語言開發(fā), 總體設(shè) 計框架如圖 7 所示:

圖 7 應(yīng)用軟件設(shè)計框架

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皓, 馮仁劍等: 具有多種通信方式的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)

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皓( 1983 ) , 男, 北京 郵電 大學(xué) 碩士

萬江文( 1963 ) , 男, 北 京航 空航 天大 學(xué) 教 授, 博士 生導(dǎo) 師, 北京 郵電 大學(xué) 兼 職 教授, 研究 方 向為 傳感 技 術(shù)及 其系 統(tǒng), jww an@ buaa. edu. cn

研究生, 研究方向 為傳感 系統(tǒng)與網(wǎng) 絡(luò)儀 器, senso ry @ buaa. edu. cn;

馮仁劍( 1976 ) , 男, 北京 航空 航天 大學(xué) 副教授, 博士, 碩士生 導(dǎo)師, 研究方 向為 傳感技術(shù)及其系統(tǒng);



  本文關(guān)鍵詞：具有多種通信方式的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。