本文關(guān)鍵詞：移動感控互聯(lián)平臺的構(gòu)建與測試，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：進入21世紀,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了突飛猛進的發(fā)展,在全球范圍內(nèi)引起了高度重視,并且得到了非常廣泛的應用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是由部署在檢測區(qū)域內(nèi)大量的無線傳感器節(jié)點相互通信形成的多跳自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),它具有布置簡單、維護成本低等優(yōu)點。為了滿足無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對環(huán)境感知,對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài)控制以及多個網(wǎng)絡(luò)間互聯(lián)的需求,本論文以移動感控互聯(lián)平臺為基礎(chǔ),充分結(jié)合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù),在優(yōu)化感控平臺硬件、實現(xiàn)感控平臺“睡眠-喚醒”機制以及改進WSN路由協(xié)議等方面做出突破,最終實現(xiàn)一個集WSN信息采集、匯聚,接口狀態(tài)可實時控制的移動感控互聯(lián)平臺。具體來說,本論文的主要工作包含以下幾個方面。首先,為了增強感控平臺的可移動性,本論文在第一代感控平臺的基礎(chǔ)上對其硬件進行了重新設(shè)計,極大減小了感控平臺尺寸。另外為了提供對下文“睡眠-喚醒”機制的支持,設(shè)計并實現(xiàn)了特定于感控平臺硬件的電源管理模塊驅(qū)動。其次,為了有效降低感控平臺整體能耗,本論文從通用接口和GPS、WSN接口兩方面對感控平臺“睡眠-喚醒”機制進行了設(shè)計和實現(xiàn)。同時為了方便查看和更新各接口狀態(tài),本論文還設(shè)計并實現(xiàn)了感控平臺的可視化界面系統(tǒng)。再次,本論文依托的實際項目的無線網(wǎng)路具有層次結(jié)構(gòu)的特點,同時網(wǎng)絡(luò)中任意節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的目的地只有一個,即匯聚節(jié)點。針對于這種層次型網(wǎng)絡(luò),本論文在Cluster-Tree路由協(xié)議的基礎(chǔ)上,從路由建立和路由選擇兩方面對其進行優(yōu)化,并在CC2530射頻芯片上,采用基于IEEE802.15.4規(guī)范的MAC層軟件包TIMAC對改進的Cluster-Tree路由協(xié)議進行了實現(xiàn)。最后,經(jīng)過實際測試表明,采用分層設(shè)計的感控平臺在尺寸上得到了極大精簡,電源控制模塊驅(qū)動能夠有效地被各接口程序調(diào)用。同時,通過感控平臺可視化界面系統(tǒng)可以實時查看和更新各接口模塊的“睡眠-喚醒”狀態(tài)。另外,與Cluster-Tree路由協(xié)議相比,改進的協(xié)議能夠在網(wǎng)絡(luò)建立時盡量降低網(wǎng)絡(luò)層次,在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時能夠合理選擇下一跳節(jié)點,進而減少數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程中的跳數(shù)。本論文的工作表明以優(yōu)化的異構(gòu)多核感控平臺和改進的Cluster-Tree路由協(xié)議為基礎(chǔ),能夠滿足無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對信息感知、節(jié)點和網(wǎng)絡(luò)控制以及網(wǎng)絡(luò)間互聯(lián)的需求,擁有廣闊的應用前景。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò) Cluster-Tree路由協(xié)議 TIMAC
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 研究目的與意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容13
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)13-15
• 第2章 移動感控互聯(lián)平臺總體設(shè)計15-33
• 2.1 移動感控互聯(lián)平臺軟硬件架構(gòu)15-17
• 2.1.1 感控平臺硬件架構(gòu)15-16
• 2.1.2 感控平臺軟件架構(gòu)16-17
• 2.2 感控平臺優(yōu)化設(shè)計方案17-18
• 2.2.1 異構(gòu)多核感控平臺優(yōu)化設(shè)計17
• 2.2.2 基于異構(gòu)多核處理器的寄存器驅(qū)動設(shè)計17-18
• 2.3 以降低能耗為目的的睡眠喚醒機制設(shè)計方案18-20
• 2.3.1 以降低能耗為目的的睡眠喚醒機制意義18
• 2.3.2 通用接口睡眠喚醒機制設(shè)計18-19
• 2.3.3 GPS和WSN接口睡眠喚醒機制設(shè)計19-20
• 2.4 無線傳感器網(wǎng)路路由協(xié)議設(shè)計方案20-32
• 2.4.1 物理層與媒體訪問控制層設(shè)計20-22
• 2.4.2 網(wǎng)絡(luò)層設(shè)計22-32
• 2.4.3 應用層設(shè)計32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第3章 移動感控互聯(lián)平臺的實現(xiàn)33-60
• 3.1 感控平臺優(yōu)化設(shè)計方案的實現(xiàn)33-36
• 3.1.1 異構(gòu)多核感控平臺優(yōu)化方案的實現(xiàn)33-34
• 3.1.2 基于異構(gòu)多核處理器的寄存器驅(qū)動實現(xiàn)34-36
• 3.2 以降低能耗為目的的睡眠喚醒機制設(shè)計方案的實現(xiàn)36-44
• 3.2.1 通用接口睡眠喚醒機制的實現(xiàn)36-39
• 3.2.2 GPS和WSN接口睡眠喚醒機制的實現(xiàn)39-44
• 3.2.3 感控平臺可視化方案的實現(xiàn)44
• 3.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計方案的實現(xiàn)44-59
• 3.3.1 PHY層和MAC實現(xiàn)44-51
• 3.3.2 網(wǎng)絡(luò)層實現(xiàn)51-57
• 3.3.3 應用層實現(xiàn)57-59
• 3.4 本章小結(jié)59-60
• 第4章 系統(tǒng)測試及結(jié)果分析60-79
• 4.1 測試平臺的基本參數(shù)及實物圖60-62
• 4.1.1 感控平臺節(jié)點60-62
• 4.1.2 無線傳感器節(jié)點62
• 4.2 系統(tǒng)總體運行測試62-65
• 4.3 以降低能耗為目的的感控平臺睡眠喚醒機制的測試65-70
• 4.3.1 實驗目的65
• 4.3.2 實驗方案65-66
• 4.3.3 實驗結(jié)果與分析66-70
• 4.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的測試70-78
• 4.4.1 實驗目的70
• 4.4.2 實驗方案70-71
• 4.4.3 實驗結(jié)果與分析71-78
• 4.5 本章小結(jié)78-79
• 結(jié)論79-80
• 參考文獻80-83
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果83-85
• 致謝85

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 朱紅松;孫利民;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J];中興通訊技術(shù);2009年05期

  本文關(guān)鍵詞：移動感控互聯(lián)平臺的構(gòu)建與測試，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：318401