无线传感器网络节点的模块化设计

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传感器与微系统 ( rndcr n coyt eho g s Tasu e a dMi ss m Tc nl i ) r e oe

20 0 8年第 2 7卷第 6期

无线传感器网络节点的模块化设计 陈凯,张丕状,韩焱 (中北大学电子测试技术国家重点实验室,山西太原 00 5 ) 3 0 1

摘要:为了使传感器节点能并行采样且实时存储不同类型的突发信号,出了一种基于 S I提 P总线的模块化节点设计方案,由控制模块进行节点管理、功能模块完成测试任务、线模块负责收发数据,无各类模块 之间通过 S I P总线进行数据交换。测试过程中,各个节点的功能模块将测试数据存入存储器中,测试完成后再以分组交换的方式将数据传回控制基站。实验证明:点工作稳定,节功能拓展方便,圆满地完成测能 试任务。

关键词:无线传感器网络;网络化测试;模块化设计; P总线; SI传感器节点 中图分类号:T 9 N8文献标识码:B 文章编号:10 -9 8 (0 8 0 -09 - 3 00 77 2 0 )6 04- 0

M o ul rz to e i n o r ls e o t r s’ o e d a i a i n d sg f wi e e s s n r ne wo k n d CHEN i Ka,ZHANG iz u n P—h a g,HAN n Ya

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Ab t a t I r e o ma e s n o o e a q i a all d t n tr i ee to tb ̄t g sg a s a d s sr c: n o d r t k e s r n d c u r p r e aa a d soe d f rn u - u i in l, e i e l f n n g s h me b s d o P u sp tfr a d T e s h me i h tt e c n r lmo u e ma a e o e,u ci n mo u e c e a e n S Ib si u o w r . h c e st a h o t d l n g s n d s f n t d l o o a c mp ih s ts o

k, rl s d l s r s o sb e frr c ii g d t ih i c a g d t r u h S Ib sa n c o l e e tw r wi e s mo u e i e p n i l o e evn a awhc s h n e h o g P u mo g s e a l id fmo ue . n t e p o e s o s, v r u cin mo ue p t ts d t n o me r, n h a a i s n l k n so d ls I h r c s ft t e ey f n t d l us e t a a i t e o mo a d t e d t s e t y b ck t h s me tb c ts thig atrt s. e p a t o e ha heno ewo k t by,sc nv nin o a o te ba e n y pa ke wi n fe e t Th r ci prv st tt d r ssa l i o e e tt c ce

d v l p i u c in a d a l o a h e e ts w r . e eo t f n t n e t c i v e t o k s o b

Ke od:wr essno e ok( N ) ntokdt t m dlr ao ei; P u;sno nd yw rs i ls e sr t rs WS s; e re s; ouai t nds e nw w e zi n g S I s esr oe b 0引言

1基于无线传感器网络的测试系统基于无线传感器网络的测试系统是由一个控制基站

无线传感器网络是由大量传感器节点通过无线通信技术自组织构成的网络,被认为是将对 2世纪产生巨大影响 1力的技术之一。在测试中使用无线传感器网络,不受通信电缆的限制,本低、成组态灵活、构性强,以在较恶重可劣的测试环境中使用 J。测试中传感器节点的数目较少, 对节点发送测试数据没有实时性要求,每个节点上可能但连接多只传感器,只用一个 C U是难以同时完成测试任务 P和节点控制的。例如:在对测试爆炸场中,被测量既包含温度场一类的低频信号,又包含冲击波压力场一类的突发性的高频信号,若用一个 C U分时采集, P不仅设计复杂,高频

和在待测目标附近按一定阵形布置的多个网络节点组成 的。其中,每个节点都具有不同的感知形态,同时测量能

声波、振动波、冲

击波、外等信号,进行数字化处理、红并 压缩和存储,以无线的方式接收和发送数据,节点为能若动态的,自身还可以通过时差定位等方法确定和其他节点

的相对位置。控制基站负责对各个节点发送控制指令 并获取各个节点的位置信息、测到的目标信息等。但由探于测试的数据量较大,节点无法实时向基站传输数据,只

信号的采样率也很难达到要求。本文采用模块化的设计方 法,将任务分担给其他功能模块的处理器,个模块之间用各 SI P总线进行数据交换,软件设计较为简单,主 C U有更使 P多的时间处理其他事务,并且,可以根据测试任务的需要方 便地添加和删除功能模块。

能在测试完成后以时分、分等方式向基站发送数据。除码和基站通信外,各个节点之间基本不再进行通信,整个测 试系统实际是以控制基站为中心的星形网络,以完成对可目标信息的采集、输,现区域监控、传实目标跟踪、位和定 预测等任务。

收稿日期:0 8-0 -0 2 0 - 1- 9

基金项目:国家重点实验室基金资助项目( 1 0 10 0 00 0 1 ) 9 4 C 2 4 2 66 C 2

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