无线传感网可视化系统Testbed

无线传感器网络实验平台的检测

文章编号：１００３－５８５０（２００９）０２－００６２—０２

无线传感器网络实验平台的检测

Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆ

ＷｉｒｅｌｅｓｓＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋＴｅｓｔＰｌａｔｆｏｒｍ

董建军马礼

（中北大学电子与计算机科学技术学院

【摘

太原０３００５１）

要】无线传感器网络已经成为国内外研究的热点，详细阐述了基于Ｃｒｏｓｓｂｏｗ公司ＭＯＴＥ—ＫＩＴ５０４０系列

产品搭建的无线传感器网络实验平台并利用ＴｉｎｙＯＳ进行传感器硬件通信的检测。其中介绍了无线传感器的概念，ＭＯＴＥ—ＫＩＴ５０４０系列产品的特性，ＴｉｎｙＯｓ的安装和具体实验步骤及结论，以及提出了下一步的工作。【关键词】无线传感器网络，节点，无线通信，检测

中图分类号：ＴＰ３９３

ＡＢＳＴＲＡＣＴ

．．

文献标识码：Ａ

ｓｅｎｓｏｒ

Ｗｉｒｅｌｅｓｓ

ｔＯ

ｎｅｔｗｏｒｋｓｈａｖｅｂｅｃｏｍｅｈｏｔ

ｓｅｎｓｏｒ

ｓｐｏｔｓ

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ｏｎ

Ｃｒｏｓｓｂｏｗ’Ｓ

ＭＯＴＥ—ＫＩＴ５０４０

ｆａｍｉｌｙｏｆｐｒｏｄｕｃｔｓ

ｂｕｉｌｄｗｉｒｅｌｅｓｓｎｅｔｗｏｒｋｔｅｓｔ

ｐｌａｔｆｏｒｍａｎｄｔａｋｅａｄｖａｎｔａｇｅｏｆＴｉｎｙＯＳｆｏｒｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ

ｃｏｎｃｒｅｔｅ

ｈａｒｄｗａｒｅ．Ｗｈｉｃｈｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔｏｆｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｓ，ＭＯＴＥ—ＫＩＴ５０４０ｓｅｒｉｅｓｆｅａｔｕｒｅｓ，ＴｉｎｙＯｓｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎａｎｄ

ｓｔｅｐｓ

ａｎｄｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓｏｆｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ａｓｗｅｌｌ

ａｓ

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ＫＥＹＷｏＲＤＳＷＳＮ（ｗｉｒｅｌｅｓｓ

ｓｅｎｓｏｒ

ｎｅｔｗｏｒｋ）。ｍｏｔｅ。ｗｉｒｅｌｅｓｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ。ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ

随着微机电系统（ＭＥＭＳ）技术、无线通信和数字电子技术的进步和日益成熟，具有感知、计算和通信能力的微型传感器已经出现［１］。由于“普适计算”

（ｐｅｒｖａｓｉｖｅ

ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）思想的出现促使计算、通信和

节点

传感器等３项技术相结合，产生了无线传感器网络

（ｗｉｒｅｌｅｓｓ

ｓｅｎｓｏｒ

ｎｅｔｗｏｒｋｓ，ＷＳＮ）［２］。该网络能适用于图１典型的无线传感器网络结构

环境恶劣或人们无法到达的区域，能够实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息，并对这些信息进行处理，获得详尽而准确的信息，传送到需要这些信息的用户。因此，它在军事、医疗、空间探测、环境监测、抢险救灾、安全生产监控等领域都有广泛应用。

典型的无线传感器网络结构如图１所示。此网络由传感器节点、基站（ＢａｓｅＳｔａｔｉｏｎ）、］ｎｔｅｒｎｅｔ或通信卫星、任务管理节点（ＴａｓｋＭａｎａｇｅｒＮｏｄｅ）等部分构成。传感器节点通过飞行器撒播、人工埋置和火箭弹射等方式散布在指定的感知区域内，每个节点都可以收集数据，并通过“多跳”路由方式把数据传送到基站。基站也可用同样的方式将信息发送给各节点。基站直接与．Ｉｎｔｅｒｎｅｔ或通信卫星相连，通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ或通信卫星实现任务管理节点（即观察者）与传感器之间的通信‘引。

无线传感器网络的广阔应用前景引起了学术界和工业界的高度重视。由于各方面条件的限制，目前针对无线传感器网络的研究大多基于模拟环境（如ＮＳ一２），然而在实际网络系统的研究中会遇到在模拟环境下无法预料的问题。因此，无线传感器网络实验平台的

＊

实现在整个传感器网络研究中起着非常重要的作用。为此本文主要介绍了如何搭建无线传感器网络实验平台，包括利用ＴｉｎｙＯＳ在传感器硬件上进行测试，保证传感器节点间无线通信正常，这些都是实现传感器应用实例的前提工作。本文将重点介绍如何利用Ｃｒｏｓｓｂｏｗ公司的无线传感器产品来实现无线传感器网络实验平台和基于此实验平台的节点验证；Ｃｒｏｓｓｂｏｗ公司的５０４０系列硬件产品；ＴｉｎｙＯＳ系统和传感器硬件验证；将来的研究方向。

１

硬件

Ｃｒｏｓｓｂｏｗ公司是全球第一家提供ＳｍａｒｔＤｕｓｔ无线传感器的公司。该公司提供了一系列传感器和相关硬件，其中大部分产品是即插即用的。硬件产品上的所有部件都支持ＴｉｎｙＯＳ操作系统（此系统是美国加州大学伯克利分校专为嵌入式系统开发的微型操作系

统）。

实验平台硬件采用的是ＭＯＴＥ—ＫＩＴ５０４０系列。它包括４个ＭＩＣＡｚ节点、３个ＭＴＳ３００

Ｓｅｎｓｏｒ

Ｂｏａｒｄｓ、１个ＭＩＢ５２０编程接口板。采用的ＴｉｎｙＯＳ操作系统是一个小型、开源、节能的软件操作系统，支持

２００８—０８—２８收到．２００８．１２—０１改回

董建军，男，１９７９年生．硕士，研究方向：无线传感器网络。

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万方数据