無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)UbiCell的通信機(jī)制的研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量低成本的傳感器節(jié)點(diǎn)組成的無線自組織網(wǎng)絡(luò)，能夠隨時(shí)隨地搜集物理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)人與物理世界的自然交流。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用在一定區(qū)域內(nèi)布置大量具有感知和通信功能的節(jié)點(diǎn)的方法，來獲取該區(qū)域的外界環(huán)境信息，因此無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所用的通信技術(shù)主要是短距離無線通信技術(shù)。但是，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)又與傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)有一定區(qū)別。傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)的首要設(shè)計(jì)目標(biāo)是提供高服務(wù)質(zhì)量和高效帶寬利用率，其次才會(huì)考慮其它需求。而無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由于具有大量節(jié)點(diǎn)，且易

2、受環(huán)境影響發(fā)生網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化，同時(shí)傳感器節(jié)點(diǎn)的能量、處理能力、存儲(chǔ)能力和通信能力都十分有限，因此，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的首要設(shè)計(jì)目標(biāo)是能源的高效利用，其次才是通信質(zhì)量的提高。這也是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)的重要區(qū)別之一。研究表明，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的無線通信模塊是所有模塊中最耗能的模塊，傳輸1比特信息100m距離需要的能量大約相當(dāng)于執(zhí)行3000條計(jì)算指令消耗的能量。因此，要提高無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能源利用的效率，就要從通信模塊著手，考慮其電路

3、設(shè)計(jì)中的抗干擾設(shè)計(jì)及通信芯片省電模式的使用。此外，由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的應(yīng)用相關(guān)性，而在某些應(yīng)用中外界環(huán)境干擾較強(qiáng)，常常會(huì)使一些節(jié)點(diǎn)的通信頻率發(fā)生偏移，因此節(jié)點(diǎn)如果具有重整頻率或自動(dòng)調(diào)節(jié)頻率的功能，就能提高節(jié)點(diǎn)通信質(zhì)量，增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)實(shí)用性。 本文首先分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的硬件平臺(tái)，闡述了各個(gè)核心模塊的設(shè)計(jì)要求，同時(shí)對(duì)短距離無線通信技術(shù)進(jìn)行了研究。在此基礎(chǔ)上，對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)UbiCell的通信模塊進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)，同時(shí)結(jié)合