无线传感器网络的实现new

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1、万方数据ISSN1009—3044ComputerKnowledgeandTechnology电脑知识’j技术V01．6，No．33，November2010，PP．9233-9234无线传感器网络的实现洪彦12E—mail：info@C(_!CC．net．c11http：Hwww．dnzs．net．cll7rel：+86—55l一56909635690964(1．漳州职业技术学院电子丁程系，四川漳州363000；2．四川大学电气信息学院．四川成都610065)摘要：无线传感器网络近年引起了社会各界的关注，因其拥有诸多优点．具有非常广阔的发展前景。TinyOS是

2、针对无线传感器网络的特点设计的一种嵌入式操作系统。简要介绍了TinyOS操作系统和nesC语言的特点．以及基于TinyOS编写应用程序的基本步骤。关键词：嵌入式操作系统：应用程序开发：无线传感器网络中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2010)33—9233--02目前，随着传感器、计算机、通信技术、集成电路、微机电系统以及纳米等技术和生产工艺的飞速发展，低成本、低功耗、多功能的集成微型传感器的大量生产，已成为可能。这种微型集成传感器，多种电路模块包括传感器、微处理器、双向无线通信模块和供电模块等集成在微小的体积内。因为微型传感器体

3、积小、重量轻，有的已经缩小到了沙粒般大小，甚至可以像灰尘一样在空气中浮动，所以人们又称无线传感器网络为“智能微尘。将来，无线传感器网络会像灰尘一样散布在人类周嗣，相互定位。实时地感知物理世界的变化。并根据人的反应做出控制和改变。持矗暑甫点l无线传感器网络jl一如图l所示为无线传感器网络的系统结构。无线传感器网络系统通常由三大部分组成，分别是传感器节点、汇聚节点和任务管理节点。数量巨大的传感器节点能够通过自组织方式形成网络．并且随机地部署在监测区域附近。监测到的数据沿着其它传感器节点逐跳式地传输．在传输过程中，传感器节点监测的数据可能被多个节点处理，经过多跳传输以

4、后．到达汇聚节点，再通过互联网或卫星到达任务管理节点。用户通I：量0：嚣II翱卫晨■僖一辫特■医■￡囊节点图1无线传感器网络系统结构用户过管理节点，对传感器网络进行配置、管理、发布监测任务，以及收集监测数据。与目前常见的移动通信网、无线局域网、蓝牙网络等无线网络相比．无线传感器网络具有以下特点：动态拓扑，无线传感器网络是一个动态网络，节点可以随处移动；无中心，无线传感器网络中没有控制中心，所有的节点地位都相同；节点稠密分布，协作感知；节点具有一定的数据融合能力；有限的计算能力、存储空间、能耗和能量供应；自组织，不需要依赖其他预设的网络设施，网络自动的布设和展开；

5、多跳路由，节点通信的距离总是在百米范围，而且足与和它相邻的节点直接通信。如果希望与其射频覆盖范隔之外的节点进行通信，则需要通过中间节点进行传递。2TinyOS2．1TinyOS概述TinyOS是一个开源的嵌人式操作系统，它是由加州大学的伯利克分校开发1B来的，主要应用于无线传感器网络方面。它是基于一种组件的架构方式。使得能够快速实现各种应用。TinyOS的程序采用的是模块化设计，所以它的程序核心往往都很小，一般来说核心代码和数据大概在400Bytes左右。能够突破传感器存储资源少的限制。这能够让TinyOS很有效的运行在无线传感器网络上并去执行相应的管理工作等。

6、TinyOS本身提供了一系列的组件，可以很简单方便的编制程序，用来获取和处理传感器的数据并通过无线电来传输信息。可以把TinyOS看成是一个可以与传感器进行交互的API接口。它们之问可以进行各种通讯。TinyOS在构建无线传感器网络时，它会有一个基地控制台，主要是用来控制各个传感器子节点，并聚集和处理它们所采集到的信息。TinyOS只要在控制台发出管理信息，然后由各个节点通过无线网络互相传递，最后达到协同一致的目的，比较方便。2．2TinyOS的特点TinyOS提供一系列可重用的组件，一个应用程序可以通过连接配置文件(AWiringSpecifica响n)将各种

7、组件连接起来，以完成它所需要的功能。TinyOS是一个专为无线嵌入式传感器网络设计的开放源代码的操作系统。它具有基于组件的特性，在传感器网络天生就有内存严格限制的条件下。这可以用最小代码快速来刨新和实现。TinyOS的组件库包括了网络协议，分布式服务，传感器驱动和数据获取工具——所有这些都可以像这样的使用或者进一步精练到用户自己的应用中。Vi．yOS的事件驱动执行模式使得更细密的功耗管收稿日期：2010-08—28本栏目责任编辑：冯蕾万方数据ComputerKnowledgeandTechnology电■知识与技术第6卷第33期(2010年11月)理，然而仍允许

8、可变化的调度。这些是无线