本文關(guān)鍵詞：基于TinyOS的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)及模糊采集的研究與應(yīng)用

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【摘要】：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是在微電子技術(shù)、無(wú)線通訊和嵌入式等技術(shù)的快速發(fā)展中逐步被普遍研究的新型網(wǎng)絡(luò)。它能夠?qū)ΡO(jiān)測(cè)環(huán)境內(nèi)的對(duì)象進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知、采集以及處理,在各個(gè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。在目前的研究中,存在著無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)能量消耗高,通用2.4G頻譜下干擾強(qiáng)、數(shù)據(jù)采集適用性等問(wèn)題,本文在IEEE802.15.4c標(biāo)準(zhǔn)下對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了研究。本文研究了基于TinyOS的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò),在硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)以及軟件移植的基礎(chǔ)上提出了模糊邏輯的數(shù)據(jù)處理方法,該種方法能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理后再進(jìn)行傳輸,減少了無(wú)線通信的能量消耗。采用TI公司的超低功耗芯片MSP430F5419A作為微控制器,選取適用于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的780MHz通信頻段的AT86RF212作為射頻模塊,附加SHT11溫濕度傳感器和TSL2561光照度傳感器,設(shè)計(jì)了一款低功耗、適合WPAN頻段的傳感器硬件平臺(tái)。經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的分析,選擇組件化的TinyOS操作系統(tǒng),完成操作系統(tǒng)到硬件平臺(tái)的移植工作。針對(duì)應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā),實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信、串口通信、多跳傳輸?shù)然竟δ�。為了降低通信耗�?對(duì)傳感器采集的數(shù)據(jù)通過(guò)模糊邏輯進(jìn)行處理,達(dá)到只傳輸有效數(shù)據(jù)的效果。并且把分發(fā)、匯聚協(xié)議在應(yīng)用程序中進(jìn)行融合,達(dá)到了對(duì)硬件節(jié)點(diǎn)的靈活配置和管理的目的。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) TinyOS操作系統(tǒng) MSP430F5419a 802.15.4c 模糊邏輯
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-11
• 1.1 課題研究意義與背景8-9
• 1.2 本文的研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排9-11
• 第二章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與嵌入式操作系統(tǒng)11-22
• 2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)11-14
• 2.1.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系特征11-12
• 2.1.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)12-13
• 2.1.3 操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求13-14
• 2.2 典型無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)分析與比較14-17
• 2.2.1 現(xiàn)有的典型無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)14-16
• 2.2.2 TinyOS操作系統(tǒng)與其他WSN操作系統(tǒng)的比較16-17
• 2.3 TinyOS操作系統(tǒng)的搭建17-20
• 2.3.1 在ubuntu12.04中的搭建TinyOS2.1.218
• 2.3.2 nesC編程語(yǔ)言18-20
• 2.3.3 應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)過(guò)程20
• 2.4 本章小結(jié)20-22
• 第三章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件節(jié)點(diǎn)平臺(tái)22-34
• 3.1 硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)需求分析22-24
• 3.1.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)要求22-23
• 3.1.2 長(zhǎng)距離傳輸?shù)目尚行苑治?/span>23-24
• 3.1.3 硬件平臺(tái)的器件選擇24
• 3.2 硬件平臺(tái)構(gòu)成與電路設(shè)計(jì)24-27
• 3.2.1 硬件平臺(tái)的組織構(gòu)成24-26
• 3.2.2 硬件平臺(tái)的電路設(shè)計(jì)26-27
• 3.3 主要模塊特點(diǎn)及電路設(shè)計(jì)27-33
• 3.3.1 微控制器模塊27-28
• 3.3.2 無(wú)線射頻模塊28-30
• 3.3.3 傳感器模塊30-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 第四章 TinyOS操作系統(tǒng)的移植以及模糊采集的研究34-53
• 4.1 TinyOS硬件驅(qū)動(dòng)移植34-41
• 4.1.1 硬件抽象架構(gòu)34-35
• 4.1.2 微控制器驅(qū)動(dòng)移植35-37
• 4.1.3 射頻模塊驅(qū)動(dòng)移植37-39
• 4.1.4 傳感器模塊驅(qū)動(dòng)移植39-41
• 4.2 分發(fā)匯聚協(xié)議的實(shí)現(xiàn)41-46
• 4.2.1 分發(fā)協(xié)議41-42
• 4.2.2 匯聚協(xié)議42-45
• 4.2.3 分發(fā)、匯聚協(xié)議融合分析45-46
• 4.3 模糊采集的研究46-52
• 4.3.1 模糊采集理論分析46-47
• 4.3.2 模糊采集方案47-49
• 4.3.3 溫濕度光照度傳感器的模糊采集49-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 第五章 TinyOS節(jié)點(diǎn)平臺(tái)的功能測(cè)試53-63
• 5.1 節(jié)點(diǎn)平臺(tái)的基本功能測(cè)試53-56
• 5.1.1 本地編譯測(cè)試53-54
• 5.1.2 節(jié)點(diǎn)間通信性能測(cè)試54-56
• 5.2 節(jié)點(diǎn)的組網(wǎng)功能測(cè)試56-58
• 5.2.1 應(yīng)用程序56-57
• 5.2.2 測(cè)試過(guò)程57-58
• 5.3 節(jié)點(diǎn)的模糊數(shù)據(jù)采集測(cè)試58-62
• 5.3.1 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)59-60
• 5.3.2 測(cè)試過(guò)程60-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 第六章 總結(jié)與展望63-65
• 6.1 論文總結(jié)63-64
• 6.2 工作展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目68-69
• 致謝69

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉信新;邵明凱;;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)TinyOS研究[J];計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程;2007年07期

2 趙建華;劉寧;;TinyOS調(diào)度機(jī)制的研究與改進(jìn)[J];西華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年02期

3 張Y，

本文編號(hào)：677108