基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平臺軟硬件設(shè)計(jì)

　　c. 可以被輔助用來進(jìn)行無線信道的沖突檢測。

　　d. 可以用來確定一個節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的相對位置。

　　每個傳感器節(jié)點(diǎn)采用AA電池供電。

　　2. 網(wǎng)關(guān)的硬件實(shí)現(xiàn)

　　網(wǎng)關(guān)的硬件部分主要由中央處理單元、存儲單元、射頻收發(fā)模塊和GPRS通信模塊組成，如圖3所示。

　　網(wǎng)關(guān)的中央處理單元主要用來處理從傳感器節(jié)點(diǎn)采集到的數(shù)據(jù)以及完成一些控制功能。中央處理單元的主要器件是Atmel 公司的AT91RM9200 微處理器，AT91RM9200是基于ARM920T 指令集的ARM處理器。該處理器具有豐富的外設(shè)以及接口，這使得它在低成本、低功耗的條件下能完成一些功能豐富的應(yīng)用。AT91RM9200處理器集成了許多外設(shè)接口，包括USB2.0接口和以太網(wǎng)接口。此外，該處理器還提供了多個符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，包括音頻、電信、閃存卡、紅外、智能卡接口等。

　　為了將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)上，網(wǎng)關(guān)設(shè)備還配有GPRS通信單元，GPRS通信單元主要是由 索尼-愛立信公司的GM47模塊組成，該模塊通過中國移動現(xiàn)成的GPRS網(wǎng)絡(luò)將傳感器采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕ヂ?lián)網(wǎng)上，用戶可以通過普通PC和GPRS手機(jī)終端來觀測傳感器采集到的數(shù)據(jù)。網(wǎng)關(guān)同時還配有與傳感器節(jié)點(diǎn)相同的RF收發(fā)模塊，用于接受傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)。

　　系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)

　　在我們的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，軟件部分主要是在網(wǎng)關(guān)和傳感器節(jié)點(diǎn)上。網(wǎng)關(guān)端的軟件主要完成的功能是處理和管理傳感器節(jié)點(diǎn)傳輸過來的數(shù)據(jù)，它主要由GPRS通信軟件、RF通信軟件、命令行軟件以及任務(wù)管理軟件組成，如圖4所示。

　　考慮到各種需求，我們采用開源的操作系統(tǒng)－Linux。Linux是一個網(wǎng)絡(luò)化的操作系統(tǒng)環(huán)境，特別適用于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。Linux具有完整的TCP/IP協(xié)議棧，同時？？？持其它多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如PPP協(xié)議棧，使其很容易實(shí)現(xiàn)GPRS撥號的功能。由于Linux的開源特性，用戶很容易在其基礎(chǔ)上開發(fā)自己的應(yīng)用程序。

　　傳感器節(jié)點(diǎn)上的軟件主要利用匯編和C語言開發(fā)，主要完成的功能是接受傳感單元的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到傳感器節(jié)點(diǎn)組的網(wǎng)關(guān)上。

　　本文小結(jié)

　　本文介紹了一個用于嵌入式系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)演示系統(tǒng)，整個系統(tǒng)建立在嵌入式Linux和ARM處理器的基礎(chǔ)上，具有低功耗，軟件易開發(fā)等優(yōu)點(diǎn)。

　　隨著社會和科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將得到日益廣泛的應(yīng)用。目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在能源、節(jié)點(diǎn)規(guī)模方面還有不足，隨著這些問題的解決，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境監(jiān)測、智能建筑以及軍事等領(lǐng)域必然會得到越來與廣泛的應(yīng)用。