基于Contiki操作系統(tǒng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。本文以廣州移動(dòng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)開(kāi)發(fā)及組網(wǎng)應(yīng)用項(xiàng)目為背景,以設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一款性能高效并且低功耗的傳感器節(jié)點(diǎn)為目的,通過(guò)對(duì)項(xiàng)目需求的詳細(xì)分析,分別從硬件和軟件兩個(gè)方面提出了相應(yīng)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(lái)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一款無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。首先對(duì)節(jié)點(diǎn)硬件部分的電路按照低功耗的要求進(jìn)

2、行設(shè)計(jì),介紹主流芯片的特點(diǎn)并且進(jìn)行比較和分析,最終確認(rèn)板級(jí)芯片的型號(hào)和硬件架構(gòu),在此基礎(chǔ)上,對(duì)板級(jí)電路參考相關(guān)數(shù)據(jù)手冊(cè)進(jìn)行詳細(xì)的電路設(shè)計(jì),最后設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了通信連接模塊GPRS的電路。
　　在軟件方面,本文采用開(kāi)放源代碼的Contiki無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。首先對(duì)Contiki操作系統(tǒng)的內(nèi)核進(jìn)行研究,接著對(duì)Contiki操作系統(tǒng)的移植技術(shù)進(jìn)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(tái),在

3、此基礎(chǔ)上,針對(duì)實(shí)際應(yīng)用中需要的三大功能模塊進(jìn)行設(shè)計(jì),即GPRS無(wú)線通信模塊、無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)以及樹(shù)型組網(wǎng)的實(shí)現(xiàn),并且針對(duì)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(shí)為了方便使用和調(diào)試設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了交互式的命令行應(yīng)用模塊。
　　最后針對(duì)所設(shè)計(jì)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的功能測(cè)試,即郵件功能測(cè)試、網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)測(cè)試。將傳感器數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS發(fā)送到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)并上傳到后臺(tái)服務(wù)器,經(jīng)過(guò)組網(wǎng)測(cè)試,上述方案取得了良好的效果,完成