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《基于mantisos的无线传感器网络应用的研究_段飞霞》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、#计算机与自动化技术#电子工程师2006年6月基于MantisOS的无线传感器网络应用的研究11,211段飞霞,王汝传,黄海平,孙力娟(1.南京邮电大学计算机学院,江苏省南京市210003;2.南京大学计算机软件新技术国家重点实验室,江苏省南京市210093)摘要:无线传感器网络具有很强的应用相关性,每一个应用程序开发都是基于特定的操作系统平台并针对具体的应用进行开发。为了更好地在MantisOS平台上开发应用程序,提出了一个Mant-isOS开发应用程序的模型,并应用于无线传感器网络防火监控应用程序的开发,取得了较好的效果。关键词:无线传感器网络;MantisOS操作系统;防火监控
2、中图分类号:TP393.02;TP316供了丰富的API,例如线程创建、设备管理、网络传输0引言等。利用这些API,便可组成功能强大的应用程序。无线传感器网络是一种由大量微型、廉价、能量有限的多功能传感器节点组成的,可协同工作和面向分[1]布式自组织网络的分布式计算系统。针对无线传感器网络的特殊性,科罗拉多大学的几名研究人员开发了传感器节点的操作系统)))MantisOS。[2]MantisOS是一个多模型系统,提供多频率通图1MantisOS体系结构信,适合多任务传感器节点,具备动态重新编程等特[3]在MantisOS上,应用程序的运行会产生1个或点。与现在流行的TinyOS操作系
3、统(支持nesC语多个用户级线程,它和网络栈以及命令行服务器处在言)相比,MantisOS支持C语言,无需新的编程语言同一层中,每个线程具备不同功能,而这些功能是通过的学习。另外,MantisOS基于线程管理模型开发,提[3]调用系统API与底层设备硬件进行交互控制来实现供线程控制API(应用编程接口),而TinyOS是基的。于事件驱动的,因此,对于多任务应用程序开发,前者在MantisOS上开发应用程序,具备的硬件包括更加灵活。目前,对MantisOS的研究理论很多,但都传感器节点如MICA2、MICA2DOT等,以及PC机、是针对MantisOS系统特性进行的研究,在具体应用[6
4、]传感器板、编程板、串口连接线和电源插座等设备。上仍然没有产生一个详细的应用开发模型。PC机作为前端设备,同时需要安装下列软件:操作系1MantisOS的体系结构统(Windows环境下需要安装Cygwin)、MantisOS工具包、MantisOS系统源代码,另外,可用记事本或者文MantisOS的体系结构分为核心层、系统API层本编辑器作为源代码编写工具。以及网络栈和命令行服务器3部分。其中核心层包括分析MantisOS体系结构及其特点,建立需求分进程调度和管理、通信层、设备驱动层,系统API层与析,通过系统API屏蔽底层硬件细节,将应用程序建核心层进行交互,向上层提供应用程序接
5、口。其系统立在MantisOS平台的最上层,在PC机上进行调试和体系结构见图1。MantisOS为上层应用程序的设计提编译,最后进行测试,逐步完成应用程序的开发。这是应用程序开发的流程。收稿日期:2006-02-062应用程序设计基金项目:国家自然科学基金(60573141和70271050);江苏省自然科学基金(BK2005146);江苏省高技术研究计划2.1需求分析(BG2004004、BG2005038);国家高科技863项目在需求分析阶段,对系统的需求进行详细分析,并(2005AA775050);江苏省计算机信息处理技术重点实验室基给出明确的定义,编制系统分析说明书和初步的M
6、an-金(kjs050001/kjs06);江苏省高校自然科学研究计划tisOS用户手册,作为今后MantisOS系统应用程序开(04KJB520095)。#42#第32卷第6期段飞霞,等:基于MantisOS的无线传感器网络应用的研究#计算机与自动化技术#发的依据。并根据需求分析说明书,编制MantisOS制节点相应设备。并利用传感器的网络特性,可以将应用程序开发模型。进一步制定详细的开发计划,为采集的数据进行传送。结合以上两大功能特性以及逐步实现应用程序做好准备。例如,在MantisOS上MantisOS上的应用程序开发模型,在此实现一个火灾开发一个防火监控系统,应考虑节点能量损
7、耗问题、报报警应用系统。警设置以及安全问题等。MantisOS是基于线程驱动的,它提供一系列线程2.2开发模型操作API,例如创建、挂起、睡眠以及启动。而应用程依据无线传感器网络操作系统的特征以及嵌入式序是从start()开始运行,并创建线程实现具体功能,系统开发的思想,在MantisOS开发应用程序的实质相当于C语言中的main()函数。在这里,应用程序是利用操作系统的特性,定制节点的功能,并将其扩大主要包括基站节点应用程序和普通节点应用程序。到实际应用
