基于TinyOS无线传感器网络节点的研究

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1、摘要摘要无线传感器网络是最近几年发展起来的一项新技术，可以被广泛地应用在国防军事、环境监测、医疗卫生、抗灾抢险等领域，已引起许多国家军事部门、工业界、学术界的高度重视，被列为对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术之首。无线传感器网络由部署在检测区域内的大量廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成自组织网络系统，将采集、处理过的用户感兴趣的监测对象的数据发送给用户，在此基础上形成满足用户需求的高层应用。无线传感器网络节点是无线传感器网络中非常重要的一部分。本文首先重点分析了系统所采用的LEACH协议的具体工作机制。其次，通过对几种无线传感器网络操作系统的

2、分析与比较，选择了TinyOS操作系统，并对其进行了深入的研究；同时对TinyOS操作系统的编程语言nesC进行了说明。接下来完成了无线传感器网络节点硬件平台的设计与实现，包括数据处理模块、无线通信模块、USB接1：3模块以及电源模块。最后使用nesC语言在TinyOS平台上编程实现LEACH路由算法，并且说明了如何建立TinyOS的开发环境和如何下载编译好的程序到无线传感器网络硬件节点上。关键词：无线传感器网络TinyOS节点LEACH硬件平台AbstractWirelessSensorNetwork(WSN)isanewtechnologywhichis

3、developedinrecentyears，itcanbeusedinnationaldefenseandmilitaryaffairs，detectingofenvironment，medicaltreatment，dealingwithemergencyandSOon．ManycountriespaygreatintensiontoWSN，ithasbeenchosenasthetopoftennewtechnologiesthatwouldaffecthumanlife。WSNconsistsofmanycheapnesstinysensornode

4、sthataredisposedindetectingareas，anditisself-organizationnetworksystembywirelesscommunication．ThepurposeofWSNistocollect，dealwithandtransfertheobjectinformationwhichtheusersareinterested。ThedesignofWSNnodesisaveryimportantpartofthewholeWSNdesign．Atfirstthispaperfiguresoutthearchite

5、ctureofLEACHandhowitworks．Secondly，aftercomparingseveralkindsofWSNoperatingsystems，TinyOSischosenforoursystemandfurtheranalyzed．Atthesametime，nesCprogramminglanguagewhichisusedforTinyOSisalsoanalyzed．Thehardwareplatformwhichisusedforsensornodeisdesignedandrealizedinthispaper．Thehar

6、dwareplatformincludesMCUmodule，wirelesscommunicationmodule，USBinterfacemoduleandpowermodule．Finally,LEACHroutingprotocolisrealizedbynesClanguageovertheoperatingsystemTinyOS。HowtobuildthedevelopingenvironmentofTinyOSanddownloadtheprogramtosensornodearealsodiscussed．KeyWords：WSNTinyO

7、SnodeLEACHhardwareplatformll南开大学学位论文版权使用授权书本人完全了解南开大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。学位论文作者签名：孔li；瞒柚D8年S只26B经指导教师同意，本学位

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