面向農(nóng)田監(jiān)測應用的WSN節(jié)點軟件系統(tǒng)設計及LQI測距研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡（wireless sensor network，WSN）作為21世紀信息領域中的熱點研究課題之一，綜合了嵌入式計算技術、無線通信技術和傳感器技術等，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、醫(yī)療以及環(huán)境監(jiān)測等領域具有廣闊的應用前景。無線傳感器網(wǎng)絡通過在監(jiān)測區(qū)域中部署大量的廉價微型傳感器節(jié)點，可以實現(xiàn)對感興趣區(qū)域的實時監(jiān)測，并將所感知的信息以多跳自組織的無線通信方式傳送回用戶。它具有的節(jié)點體積小、成本低、采樣密度大、網(wǎng)絡部署方便和穩(wěn)定性高等特點

2、，使其非常適合于農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測應用，支持精準農(nóng)業(yè)的實施。本課題正是建立在無線傳感器網(wǎng)絡在農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測的應用背景下。
　　作為無線傳感器網(wǎng)絡的支撐技術之一，操作系統(tǒng)是傳感器節(jié)點運行的軟件平臺，主要負責節(jié)點軟硬件資源的分配與回收、協(xié)調和控制各種操作，是通信協(xié)議以及其他應用程序開發(fā)和運行的基礎。另外在環(huán)境監(jiān)測應用中，節(jié)點的位置信息是至關重要的，用戶結合節(jié)點位置信息能更準確的對事件做出判斷，測量和估計節(jié)點之間的距離是基于測距技術定位的重要前

3、提。
　　以上討論的兩個方面也是本文的研究重點，論文主要完成的工作有：
　?。?）對無線傳感器網(wǎng)絡在農(nóng)田監(jiān)測應用中的網(wǎng)絡結構進行了介紹，設計了一種適用于無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的軟件體系結構。以模塊化的設計思想來完成節(jié)點軟件系統(tǒng)的設計，并重點介紹了節(jié)點操作系統(tǒng)中任務調度、定時器管理以及功耗管理三個部分的設計和實現(xiàn)過程，主要是對三個部分的設計思路、主要函數(shù)、具體實現(xiàn)過程等進行了詳細描述，最后以實驗驗證了節(jié)點軟件系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行，為進

4、一步的研究奠定了基礎。
　?。?）進行了基于MC13224的LQI（鏈路質量指示：Link Quality Indicator）測距研究。首先進行各種實驗分析LQI的特性和相關影響因素，其次通過曲線擬合探索找出LQI和距離的關系，然后針對建立的測距模型采用兩種思路來完成測距過程：第一，對LQI測距數(shù)據(jù)進行預處理，包括了取值策略和校正處理；第二，對測距結果進行后續(xù)處理，包括了誤差補償和距離值修正兩種方式。在實際的實驗中取得了較好效果