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

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【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是在微電子技術(shù)、無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)測環(huán)境內(nèi)的對象進行實時監(jiān)測、感知、采集以及處理,在各個領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。在目前的研究中,存在著無線傳感器節(jié)點能量消耗高,通用2.4G頻譜下干擾強、數(shù)據(jù)采集適用性等問題,本文在IEEE802.15.4c標(biāo)準(zhǔn)下對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進行了研究。本文研究了基于TinyOS的無線傳感器網(wǎng)絡(luò),在硬件平臺的設(shè)計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,該種方法能對數(shù)據(jù)進行有效處理后再進行傳輸,減少了無線通信的能量消耗。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)計了一款低功耗、適合WPAN頻段的傳感器硬件平臺。經(jīng)過對現(xiàn)有無線傳感器網(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)到硬件平臺的移植工作。針對應(yīng)用程序的開發(fā),實現(xiàn)了節(jié)點之間的點對點通信、串口通信、多跳傳輸?shù)然竟δ�。為了降低通信耗�?對傳感器采集的數(shù)據(jù)通過模糊邏輯進行處理,達到只傳輸有效數(shù)據(jù)的效果。并且把分發(fā)、匯聚協(xié)議在應(yīng)用程序中進行融合,達到了對硬件節(jié)點的靈活配置和管理的目的。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感器網(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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：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 本文的研究內(nèi)容及章節(jié)安排9-11
• 第二章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與嵌入式操作系統(tǒng)11-22
• 2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)11-14
• 2.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系特征11-12
• 2.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點12-13
• 2.1.3 操作系統(tǒng)的設(shè)計需求13-14
• 2.2 典型無線傳感器網(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編程語言18-20
• 2.3.3 應(yīng)用程序開發(fā)過程20
• 2.4 本章小結(jié)20-22
• 第三章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件節(jié)點平臺22-34
• 3.1 硬件平臺設(shè)計需求分析22-24
• 3.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件節(jié)點的設(shè)計要求22-23
• 3.1.2 長距離傳輸?shù)目尚行苑治?/span>23-24
• 3.1.3 硬件平臺的器件選擇24
• 3.2 硬件平臺構(gòu)成與電路設(shè)計24-27
• 3.2.1 硬件平臺的組織構(gòu)成24-26
• 3.2.2 硬件平臺的電路設(shè)計26-27
• 3.3 主要模塊特點及電路設(shè)計27-33
• 3.3.1 微控制器模塊27-28
• 3.3.2 無線射頻模塊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)動移植35-37
• 4.1.3 射頻模塊驅(qū)動移植37-39
• 4.1.4 傳感器模塊驅(qū)動移植39-41
• 4.2 分發(fā)匯聚協(xié)議的實現(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)點平臺的功能測試53-63
• 5.1 節(jié)點平臺的基本功能測試53-56
• 5.1.1 本地編譯測試53-54
• 5.1.2 節(jié)點間通信性能測試54-56
• 5.2 節(jié)點的組網(wǎng)功能測試56-58
• 5.2.1 應(yīng)用程序56-57
• 5.2.2 測試過程57-58
• 5.3 節(jié)點的模糊數(shù)據(jù)采集測試58-62
• 5.3.1 應(yīng)用程序設(shè)計59-60
• 5.3.2 測試過程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65-68
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目68-69
• 致謝69

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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

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

3 張Y，

本文編號：677108