ARM系统下WSN节点的通信设计【文献综述】

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1、毕业设计文献综述电子信息工程ARM系统下WSN节点的通信设计文献[1，2]无线传感器网络(WSN，WirelessSensorNetworks)已经成为了当前国内外的重要研究领域之一，研究表明了无线传感器网络具有广泛应用背景，特别是在特殊的应用场景(军事、人员无法到达的地方)中，由于目标区域特殊的限制，使得无线传感器网络的优越性得到了很好的体现。尽管如此，这种网络还存在诸多的问题，到目前为止，这项技术还处于研究探索的阶段，因而无线传感器网络的研究是非常有价值的。通过文献[3]可以发现：其主要从无线传感器网络的体系结构、传感节点和通信协议的设计与实现来展开对“基于ARM

2、与单片机的无线传感器网络的研究与实现”的探究。1、无线传感器网络的体系结构在现有无线传感器网络体系结构的基础上，结合层次和Clustering体系结构的特点来设计本文无线传感器网络的体系结构，融入了先应式和反应式操作方式，并根据无线传感器网络的主要特点—面向应用领域，来指导本文体系结构的设计，使其具有更好的移植性、独立性和可扩展性。2、多处理器设计针对本文中Head(韶ink)节点的特点，引入了多处理器的设计思想，并通过自行设计相关软件协议和硬件机制很好地实现了多重功能和并行任务，使系统具有更高的价性比。此外，多处理器的引入也有助于数据融合、数据缓存的实现，以及解决无

3、线传感器网络中异构系统接口的转换/互连问题。3、无线通信协议在现有协议(主要指MAC协议和路由协议)设计思想的基础上，通过对各种协议优缺点的权衡，本文提出“基于竞争的MAC协议”与“基于TDMA的MAC协议”相结合的方法来设计“基于A枷与单片机的无线传感器网络”Area内的通信协议，并且体现了以C和路由协议捆绑设计的思想。有效地提高了节点的节能率，并且对网络拓扑结构的变化具有一定的适应能力。4、无线传感器网络的应用根据从整体到局部、再到整体的思想，在本文“基于ARM与单片机的无线传感器网络”体系结构的基础上，通过软硬件的设计与实现，包括各节点硬件、长距离通信、通信协议

4、、数据校验、数据结构及基于此结构上的操作等，并给出具体组网应用的相关分析。通过这样，在一定程度上摆脱了以往对无线传感器网络的研究都建立在仿真或实验经验基础上的情况，使无线传感器网络更具有应用价值。文献[5]研究无线传感器网络对节点的要求，以及现有无线传感器网络节点软硬件平台优缺点的基础上，设计了一个通用的无线传感器网络节点。1.文中设计的节点将无线通信部分与数据处理部分分开。无线通信部分可采用现有传感器节点，兼容性强，通用性高。数据处理部分采用功能强大但价格相对较低的32位ARM处理器，可靠性高，接口丰富，将节点的处理和存储能力提高到一个新的等级。文中还设计了一种串口

5、通信协议，用于无线通信部分与数据处理部分之间的通信。2.为了屏蔽对硬件结构的依赖，选择了可支持多种硬件体系结构的Llnux操作系统。为了实现完整、通用稳定的软件平台，文中完成以下工作:实现了Bootfoader与L~内核移植、根文件系统的建立以及设备驱动程序的开发。为节点搭建了通用、强大、可移植性强、便于二次开发的软件平台。3.实现的节点功能强大，可以作为无线传感器网络中功能强大的关键节点，如分簇无线传感器网络的簇头节点、网关节点和服务器节点。为了便于二次开发，文中实现了Llnux操作系统上的常用用户程序:数据库，WEB服务器，F仰服务器和SSH工具包。为节点上功能强

6、大的应用程序的实现奠定了基础。4.在节点上实现了传感器网络最基本的应用案例:节点定位。实验结果表明，节点正常运行，功能强大且可靠性高，达到了预期目标无线传感器网络（WSN:WirelessSensorNetwork）是由随机分布的、具有集成传感器以及数据处理和通信模块的微小节点、通过自组织方式构成的网络，借助于传感器节点自带的传感器可以监测和采集周边信号。文献[6]研究并实现了基于TinyOS操作系统的WSN平台。通过软硬件结构的精心设计，该平台能够满足WSN系统资源严格受限、低功耗、低成本、高可靠性的特殊要求。文献[6]对WSN系统进行了研究，阐述了系统分层结构和软

7、硬件功能模块划分，并分析了WSN采用多跳方式组网的必要性。然后，本文针对WSN系统的两种主要节点类型――传感器节点和汇集(sink)节点――进行了软硬件设计与实现。完成了基于AVR单片机和CC2420无线芯片的传感器节点硬件设计，并在深入研究传感器节点操作系统TinyOS的设计思想和实现机制的基础上，完成了基于TinyOS的传感器节点应用模块设计；同时，在成功移植Linux操作系统的基础上，实现了功能基本完备的sink节点。该sink节点能通过因特网实现WSN内网和外网间通信。最后对当前最主流的传感器网络协议簇ZigBee在传感器节点上的实现进行了研