基于Contiki操作系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著社會的發(fā)展,無線傳感器網(wǎng)絡的應用也越來越廣泛。本文以廣州移動的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點開發(fā)及組網(wǎng)應用項目為背景,以設計并實現(xiàn)一款性能高效并且低功耗的傳感器節(jié)點為目的,通過對項目需求的詳細分析,分別從硬件和軟件兩個方面提出了相應的解決方案。
　　在硬件方面,本文采用德州儀器公司的16位低功耗MSP430F1611芯片和Chipcon公司的CC1100射頻芯片來設計并實現(xiàn)一款無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點。首先對節(jié)點硬件部分的電路按照低功耗的要求進

2、行設計,介紹主流芯片的特點并且進行比較和分析,最終確認板級芯片的型號和硬件架構(gòu),在此基礎上,對板級電路參考相關數(shù)據(jù)手冊進行詳細的電路設計,最后設計并實現(xiàn)了通信連接模塊GPRS的電路。
　　在軟件方面,本文采用開放源代碼的Contiki無線傳感器網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。首先對Contiki操作系統(tǒng)的內(nèi)核進行研究,接著對Contiki操作系統(tǒng)的移植技術(shù)進行深入分析,采用層次化和模塊化的方法成功將此操作系統(tǒng)移植到MSP430F1611硬件平臺,在

3、此基礎上,針對實際應用中需要的三大功能模塊進行設計,即GPRS無線通信模塊、無線網(wǎng)狀網(wǎng)以及樹型組網(wǎng)的實現(xiàn),并且針對系統(tǒng)的功耗的要求,修改了Contiki操作系統(tǒng)的MAC層協(xié)議,同時為了方便使用和調(diào)試設計并實現(xiàn)了交互式的命令行應用模塊。
　　最后針對所設計的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點進行相應的功能測試,即郵件功能測試、網(wǎng)絡組網(wǎng)測試。將傳感器數(shù)據(jù)通過GPRS發(fā)送到遠程數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)并上傳到后臺服務器,經(jīng)過組網(wǎng)測試,上述方案取得了良好的效果,完成