基于tinyos的无线传感器网络节点研究与设计论文

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1、分类号：TP3910710-0824049。壤步太海硕士学位论文基于TinyOS的无线传感器网络节点研究与设计导师姓名职称申请学位级别论文提交日期学位授予单位杨飞郭兰英教授硕士学科专业名称计算机应用技术2011年5月25日论文答辩日期2011年6月5日长安大学答辩委员会主席学位论文评阅人张卫钢教授马荣贵教授田玉敏教授ResearchADChang’anUniversity,Xi’an，China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已

2、经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。敝作者签名：祧驯年∥月夕日论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。(保密的论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：铷签名：邙

3、爻勘l1年gA刀日≯(f年g月“日摘要为了满足基于无线传感器网络的危险品运输监测系统的高可靠性和高实时性，在设计时必须要求传感器节点的低功耗和系统对事件处理的实时性响应，从而实现车辆在行驶状态中传感器数据的实时采集和处理，为危险品车辆的及时预警提供可靠保证。基于上述背景，论文首先介绍了无线传感器网络的相关概念，深入分析了传感器节点各个模块的功能特点，提出了一种基于Atmegal281微控制器和AT86RF230射频芯片的低功耗节点设计方案，并完成了节点各功能模块的电路设计与实现。其次，针对无线传

4、感器网络操作系统TinyOS调度算法对实时性强的任务响应速度慢、任务吞吐量低的问题，论文通过分析现有改进策略存在的弊端，提出了一种基于多任务队列的调度算法。该算法采用实时任务和优先级任务分级调度，可以动态改变任务的优先级，并增加了任务超时中断，满足了系统对高实时性和高优先级任务的响应，而且优先级较低的任务也可以在适当的时间内被执行，提高了系统对任务的吞吐量，通过测试表明，对于资源有限的无线传感器网络，该调度算法具有很强的实用性。最后，论文设计了一个小型的危险品监测系统，完成了根节点和感知节点的程

5、序设计，并在PC机上设计了一个监测软件，用来显示传感器节点收集来的数据。对系统进行测试表明，系统运行过程中减少了数据丢失和等待数据接收的延迟现象，提高了系统的实时性和稳定性，采集到的数据准确，满足了危险品监测的要求。关键词：无线传感器网络，危险品监测，传感器节点，TinyOS操作系统，多队列任务调度AbstractInordertomeethighreliabilityandhighreal-timeofmonitoringsystemofdangerouscargotransportbased

6、onthewirelesssensornetworks，itmustrequestedlowpowerconsumptionofsensornodesandtherealtimeresponseineventsprocessingsystem，SOthattoimplementrealtimedataacquisitionandprocessinginvehicle’Srunningprocess，fordangerousgoodsvehiclesprovideareliableguarante

7、eoftimelywarning．Inthispaper,firstofall，itintroducedtheconceptsofwirelesssensornetworks，analyzedindepththefeaturesofthesensor’Seachmoduleandproposedalowpowernodedesignproposalbasedonmicro-controllerofAtmegal281andRFchipofAT86RF230tocompletethecircuit

8、designingandimplementationofeachfunctionalmodule．Secondly,thereisashortcomingofTinyOSschedulingalgorithminwirelesssensornetworkssystemthatitresponsesslowlyonstrongreal·timetasksandwithlowlytaskthroughput．Tosolvethisproblem，paperanalyzedthedrawbacksof