無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)協(xié)議棧的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、根據(jù)項(xiàng)目的需求,我們項(xiàng)目組準(zhǔn)備開發(fā)一種用于野外環(huán)境下監(jiān)測(cè)移動(dòng)目標(biāo)的無(wú)人值守網(wǎng)絡(luò)化傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),該系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)應(yīng)該具備易布設(shè)、無(wú)人值守、隱蔽性強(qiáng)、小型化、感知能力強(qiáng)、能耗低等特點(diǎn),不能直接將傳統(tǒng)的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧應(yīng)用到本項(xiàng)目,而需要開發(fā)適合無(wú)人值守網(wǎng)絡(luò)化傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用方式的協(xié)議棧。
　　本課題分兩階段,第一階段主要在理論研究學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上完成工程實(shí)踐,著重解決節(jié)點(diǎn)之間能夠正常通信,完成節(jié)點(diǎn)間多跳路由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能,末端傳感器節(jié)點(diǎn)

2、采集數(shù)據(jù)后能將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到后端的問(wèn)題;第二階段著重解決代碼短小、資源占用量低、可移植性好、運(yùn)行效率高,能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定可靠工作,并支持未來(lái)協(xié)議擴(kuò)展的靈活而高效的傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的問(wèn)題。本文主要就第一階段進(jìn)行闡述。
　　本文根據(jù)項(xiàng)目的具體需要和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用特點(diǎn),完成了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議棧的總體架構(gòu)和詳細(xì)的分層設(shè)計(jì)方案,無(wú)人值守網(wǎng)絡(luò)化傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用分層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),整個(gè)網(wǎng)絡(luò)由前端負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集的采集層網(wǎng)絡(luò),負(fù)責(zé)信息匯聚傳輸

3、的接入層網(wǎng)絡(luò)這層網(wǎng)絡(luò)和后端信息應(yīng)用系統(tǒng)組成。采集層網(wǎng)絡(luò)主要由匯聚節(jié)點(diǎn)和大量的傳感器節(jié)點(diǎn)組成;接入層網(wǎng)絡(luò)完成傳感網(wǎng)和IP網(wǎng)絡(luò)之間的轉(zhuǎn)換適配,將采集層的數(shù)據(jù)通過(guò)IP方式傳輸?shù)胶蠖?這層由負(fù)責(zé)統(tǒng)管前端傳感器節(jié)點(diǎn)的匯聚節(jié)點(diǎn)和負(fù)責(zé)與后端接入的接入節(jié)點(diǎn)組成;后端信息應(yīng)用系統(tǒng)負(fù)責(zé)為用戶提供目標(biāo)信息,這部分由運(yùn)行TCP/IP協(xié)議的終端組成,這些終端通過(guò)各種遠(yuǎn)程通信方式,遠(yuǎn)距離即可獲取傳感器節(jié)點(diǎn)感知采集的目標(biāo)信息。
　　本文最后在具體平臺(tái)上完成了無(wú)

4、線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的工程實(shí)踐。在TI公司的ARM+DSP架構(gòu)的OMAP_L138硬件平臺(tái)和開源linux操作系統(tǒng)軟件平臺(tái)上,通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn)了接入層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)協(xié)議棧鏈路層及以上功能,根據(jù)本文論述的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的需求進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的測(cè)試,并在野外進(jìn)行了小規(guī)模組網(wǎng)試驗(yàn),節(jié)點(diǎn)之間能夠正常通信,能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓?當(dāng)節(jié)點(diǎn)位置變化或節(jié)點(diǎn)死亡導(dǎo)致鏈路斷開時(shí),節(jié)點(diǎn)之間能夠重新找到通往后端的新路由,實(shí)現(xiàn)路由的更新和維護(hù)。無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)能將移動(dòng)目