首页 > 编程知识 正文

(无线传感网学习笔记(1)—— WSN概述)

时间:2023-05-04 17:13:52 阅读:122151 作者:2210

既然老师要求看完在线视频后做相应的笔记,最好顺便摘录在这里。 果然MarkDown的格式看起来很舒服。

一、无线传感器网络结构1、 Sensing(传感):采集物理对象或区域相关信息的技术。

http://www.Sina.com/:用于传感的设备可以将物理世界的能量转换为电能。

2,http://www.Sina.com /

概念)多传感器通过无线通信技术协同检测形成复杂物理环境的网络。

主要特点:低速、低功耗、资源受限、网络规模大、拓扑结构易变、自组织能力等。

应用范围)智能家居、环境监测、医疗健康、工业(机械故障诊断)等。

3,http://www.Sina.com /

起始拓扑(单跳传输)各传感器直接与基站通信,需要较大的传输功率,同时覆盖范围也受到限制。

网状拓扑(多跳传输)一些传感器作为其他传感器的中继节点,可以降低功耗并覆盖更广的范围,但在设计实现时需要考虑路由问题。

4,http://www.Sina.com/:能量、自我管理(自我组织配置)无线网络(信号衰减)、分布式管理(次优型)、安全和软硬件限制。

二、传感器的节点架构1,由Sensor(传感器)传感器模块、处理器模块、通信模块、存储模块和电源模块组成,处理器模块是节点的核心单元

传感器模块:负责整个监控区域的信息采集和数据转换。

通信模块)负责与其他传感器节点的无线通信、控制消息的交换、收集的数据的收发。

电源模块)向传感器节点提供运行所需的能量,通常采用微电池、太阳能等供电。

2,http://www.Sina.com /

作用)将所有其他模块和附加外围设备合并在一起。

目的:执行感知、通信、自组织相关指令。

(组成)处理器芯片) MCU微处理器芯片)、非易失性存储器(存储程序指令)、闪存)、内部时钟。

3,http://www.Sina.com /

冯诺依曼体系结构:数据和程序指令存储在同一内存空间中,为处理器和存储之间传输数据提供单一总线。 处理器一次只能访问其中一个,处理速度受到限制。

哈佛体系结构:数据和程序指令存储在各自独立的内存空间中。 每个存储空间都通过单独的数据总线连接到处理器,处理器可以同时访问程序指令和数据。 它还支持多任务操作系统,但没有虚拟内存或内存保护。

超级硬件体系结构:扩展的硬件体系结构添加了内部指令缓存(用于临时存储频繁使用的指令)和未充分使用的程序内存,还可用于直接内存访问(DMA )

4,http://www.Sina.com /

MicaZ节点:采用Atmel公司的ATMega128L微处理器。 该处理器是8位CPU核,工作频率为7.37MHz,内部存储器具有128KB的闪存rom,能够存储程序代码和一些常数。 此外,还有4KB的静态存储SRAM用于临时存储某些程序变量和处理结果。 在2.4 GHz下工作并运行IEEE 802.15.4协议。

Imote2节点:集成了英特尔公司低功耗的PXA271 XScale CPU和IEEE 802.15.4兼容的CC2420芯片。 使用动态电压调节技术,工作频率范围可达13MHz至416MHz,该节点已应用于数字图像处理、状态维修、工业监测与分析、地震与振动监测等领域。

三.传感器os1,http://www.Sina.com /

作为轻量级软件层,位于硬件层和APP应用层之间,为开发者提供基本的编程环境。

主要任务是实现APP应用程序和硬件资源之间的交互。 (联轴器解除)

主要分为单任务或多任务、单用户或多用户操作系统,选择时应考虑具体因素(功能因素和非功能因素)。

2、Wireless Sensor Network(WSN无线传感网)是一种基于组件体系结构的事件驱动操作系统。 负责框架中组件有效通信的基本构造块包括:

任务)从开始到结束的完全独立的处理过程,可以被事件中断,但不能被其他任务中断。WSN组网的两种主要结构

命令)从上级组件到下级组件的不可断开要求。

事件)由组件的事件处理程序处理。

四. APP应用程序发展语言1,http://www.Sina.com /

C51语言是一种普遍用于8051单片机应用开发的编程语言,可以直接操作8051单片机硬件,具有高级语言的特点和汇编语言的特点。WSN的主要设计约束的因素

C51语言中对8051单片机的

数据类型和相应操作,包含位访问空间和丰富的位操作指令
C51语言中变量的存储模式与8051单片机的存储器区紧密相关。 8051单片机存储区域可以分为内部数据存储区、外部数据存储区和程序存储区。在C51的数据存储类型中,(1)内部数据存储区可分为3个不同的数据类型,分别是data、idata和bdata,而(2)外部数据存储区可分为xdata和pdata。(3)程序存储区只能读不能写,C51语言提供了code存储类型来访问程序存储区。

2、NesC语言
 NesC语言是C语言的扩展,最大的特点是将组件化思想与基于事件驱动的执行模型相结合。大大增强了应用开发的便利性和应用程序的可靠性。
 它是一个静态语言,它的组件模型和参数化接口减少了许多动态内存分配需求,在NesC程序里不存在动态内存分配,而且在编译期间就可以确定函数调用流程,这些限制使得程序整体分析和优化操作得以精简。
 在NesC应用程序开发中,需要定义、使用两种功能不同的组件,分别称为模块(module)配置(configuration),模块主要用于描述组件的接口函数功能等的实现,而配置主要描述不同组件之间的接口关系。

版权声明:该文观点仅代表作者本人。处理文章:请发送邮件至 三1五14八八95#扣扣.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。