无线传感器网络简明教程第2版PPT 第5章.ppt

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1、战场感知的网络架构常见的地面战场微型传感器美军沙地直线传感器网络项目介绍第7章传感器网络技术的军事应用无线传感器网络简明教程（第2版）崔逊学左从菊编著第五章传感器网络的应用开发基础本章内容5.1仿真平台和工程测试床5.1.1传感器网络的仿真技术概述5.1.2常用网络仿真软件平台5.1.3仿真平台的选择和设计5.1.4传感器网络工程测试床5.2网络结点的硬件开发5.2.1硬件开发概述5.2.2传感器结点的模块化设计5.2.3传感器结点的开发示例本章内容5.3操作系统和软件开发5.3.1网络结点操作系统5.3.2软件开发5.3.3后台管理软件5.1仿真平台和工作测试床1、网络研究与设计的

2、三种方法1对所研究对象和所依存的网络系统进行分析，抽象出数学分析模型。2主要内容是建立测试床和实验室。3应用网络模拟软件来仿真网络系统的运行效果。分析方法实验方法模拟方法5.1.1战场器网络的仿真技术概述1全新的模拟实验机理，在高度复杂的网络环境得到高可信度结果的特点。2使用范围广，既可以用于现有网络的优化和扩容，也可以用于新网络的设计。3初期应用成本不高，而且建好的网络模型可以延续使用，后期投资还会不断下降。可信度高使用范围广成本低2、网络仿真的应用意义5.1.1战场器网络的仿真技术概述网络仿真的软件体系结构5.1.1战场器网络的仿真技术概述仿真特点综合性分布性动态性5.1.1战场器

3、网络的仿真技术概述1、TOSSIMTinyOS是为传感器网络节点而设计一个操作系统。它能够快速实现各种应用。TOSSIM是TinyOS自带的仿真工具，提供运行时的调试和配置功能。5.1.2常用网络仿真软件平台2、OMNeT++OMNeT++被称作离散事件模拟系统(DiscreteEventSimulationSystem，DESS)。它是一种面向对象的离散事件建模仿真器。这种仿真软件工具采用了特别定义的NED语言来完成。5.1.2常用网络仿真软件平台3、MatlabMatlab是指矩阵实验室（MatrixLaboratory）。它具备卓越的数值计算能力，提供专业水平的符号计算、文字处理

4、、可视化建模仿真和实时控制等功能。5.1.2常用网络仿真软件平台4、OPNETOPNET是MIL3公司开发的网络仿真软件产品。这是一种优秀的图形化、支持面向对象建模的大型网络仿真软件。OPNET的产品主要针对网络服务提供商、网络设备制造商和一般企业三类客户。5.1.2常用网络仿真软件平台OPNETWDMGuruServiceProviderGuruOPNETModelerITGuru™为技术人员提供一个网络技术和产品开发平台。面向网络服务提供商的智能化网络管理软件。帮助网络专业人士预测和分析网络和网络应用的性能、诊断问题。用于波分复用光纤网络的分析、评测它的四个系列产品核心包括：1、

5、仿真平台的选择仿真平台种类多、功能各异，设计方法也不一样.每个仿真器都是在某些性能方面比较突出，而在其他方面又不重视。在选择仿真平台时，需要综合考虑各个因素，在其中寻找一个平衡点以获得最佳的仿真效果。5.1.3仿真平台的选择和设计2、仿真平台的自主设计开发者构建一个自己的传感器网络仿真工具：如果开发时间有限且只有一些特性在现有工具中没有，那么最好是在现有仿真平台上做开发。如果有足够的开发时间，那么从头开始创建一个仿真工具是最有效的。5.1.3仿真平台的选择和设计Motelab是哈佛大学开发的一个开放的无线传感器网络实验环境，是基于Web的无线传感器网络测试床。它包括一组长期部署的传感器

6、网络节点，以及一个中心服务器。5.1.3仿真平台的选择和设计SensoNet是美国亚特兰大市乔治亚州技术学院电子与计算机工程学校宽带＆无线网络实验室研制的传感器网络试验床。SensoNet试验床是由三部分组成：核心网、核心接入网和传感器现场。5.1.3仿真平台的选择和设计SensoNet工程测试床的场景和部分实物5.1.3仿真平台的选择和设计5.2网络节点的硬件开发1、硬件系统的设计特点和要求微型化扩展性和灵活性稳定性和安全性低成本低功耗硬件节点5.2.1硬件开发概述2、硬件系统的设计内容传感器节点主要由数据处理模块、换能器模块、无线通信模块、电源模块和其他外围模块组成。换能器模块包括

7、各种传感器和执行器，用于感知数据和执行各种控制动作。5.2.1硬件开发概述1、数据处理模块设计要考虑的五个方面的问题：节能设计处理速度的选择低成本小体积安全性硬件节点5.2.2传感器节点的模块化设计各种常见的微控制器性能列表厂商芯片型号RAM容量/KBFlash容量/KB正常工作电流/mA睡眠模式下的电流/μAAtmelMega10341285.51Mega1284128820Mega165/325/6454642.52MicrochipPIC