低功耗无线传感器节点及路由协议实现技术研究

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1、扉页：独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，对本文的研究做出贡献的集体和个人均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：壶么F1期：坦!兰：』：：矽研究生签名：Q丛期：世12：』：兰∥论文使用和授权说明本人完全了解云南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文和论文电子版；允许论文被查阅或借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容

2、，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵循此规定)研究生签名：盘邀导师签名：研究生签名：Q竺丝：、导师签名：本人及导师同意将学位论文提交至清华大学“中国学术期刊(光盘版)电子杂志社”进行电子和网络出版，并编入CNKI系列数据库，传播本学位论文的全部或部分内容，同意按《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。研究生签名：——导师签名：————日期：摘要无线传感器网络(WSN)融合了传感器技术、通信技术和数据处理技术，因其巨大的应用前景而受到学术界和工业界的广泛

3、重视。对于大多数无线传感网络，由于节点数量众多，有时还处于不易接近的场所，最终导致无法频繁更换电源，因此低功耗传感器节点的设计和采用智能化、高效节能的路由协议成为了解决问题的关键。目前来说，对于无线传感器Sink节点，大多数控制中心采用的是有线连接和控制，而有线网络的可扩展性差，连接距离有限。本文针对这一情况，提出了采用GPRS模块来实现对Sink节点远程控制和管理，低能耗的概念贯穿整个设计过程。本文针对温度监测的无线传感网络基础上，设计了可以通过GSM网络进行无线远程控制的网络节点。在分析了常用芯片的基

4、础上，选择了CC2420作为射频芯片，配合Philips公司的LPC2106微处理器作为核心单元，该组核心的特点是高效、节能，符合温度检测传感器网络的应用特征。对于GPRS无线通信模块来说，则选用Simcom公司的SIM300C，该芯片可以用简单的命令来进行远程控制，传输效率高，能耗低。在运行环境中，主要结合几种常见的无线传感器网络路由协议的分析研究，得出路由协议的节能规律和适用范围。最后对无线传输控制方法CSMA／CA的工作原理进行了分析研究，为以后进一步扩展其应用领域与节能技术提供依据。于此同时，提出

5、了采用仿真平台来实现该硬件设计的设想，并做了进一步的规划。关键词：无线传感器网络；低能耗；GPRS无线通信；节能路由协议；仿真平台；AbstractWirelesssensornetwork(WSN)combinessensortechnology,communicationtechnologyanddataprocessingtechnology,andreceivedextensiveattentioninacademiaandindustrybecauseofitsgreatapplicationp

6、rospect．Formostofthewirelesssensornetwork，duetolargenumberofnodes，andsometimesalsoininaccessibleplaces，failtofrequentreplacementofpowereventually．Sothedesignoflowpowersensornodesandusingintelligent，energy-efficientroutingprotocolbecomesthekeytosolvethepro

7、blem．Atpresent，thewirelesssensornodeSink，mostofthecontrolcenterisusedincableandcontrolcablenetwork，whilethepoorscalability,connectiondistanceCo．．Inthisthesis，IuseGPRSmoduletorealizetheremotecontrolandmanagementoftheSinknode．Conceptoflowenergyconsumptionth

8、roughoutthewholedesignprocessInthisthesis，IdesignedthenetworknodesthatcarlbecontrolledwirelesslyandremotelythroughtheGSMnetwork．Basedontheanalyzingofthecommonchip，IchoseCC2420asRFchip，combinedwithPhilipscompany'sLPC