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[導(dǎo)讀]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一項(xiàng)基于無線網(wǎng)絡(luò)通信,在普適環(huán)境下可實(shí)現(xiàn)區(qū)域性信息采集的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。本文基于Nios II系列32位RISC嵌入式處理器Nios?II CPU,24位并行模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD7787, 射頻芯片cc2510,采用創(chuàng)新的三維IP地址分配法,結(jié)合傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和MAC協(xié)議,設(shè)計(jì)了一個(gè)通用性較強(qiáng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)模型。同時(shí)利用太陽能和節(jié)點(diǎn)自身攜帶微型電池協(xié)同供電,太陽能充電的雙模式供電法,在無線傳感網(wǎng)絡(luò)的能源問題上作出了改進(jìn)。

1. 引言
    無線傳感網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network, WSN)是部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量廉價(jià)微型傳感器結(jié)點(diǎn)組成的,通過無線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[1],其目的是協(xié)作地感知,采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對象的信息,并發(fā)送給觀測者。該技術(shù)起源于20世紀(jì)90年代的美國,經(jīng)過十年的發(fā)展,無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集成了傳感器技術(shù),微機(jī)電系統(tǒng),現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和無線通信等技術(shù),跨越了計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體、嵌入式、網(wǎng)絡(luò)、通信、光學(xué)、微機(jī)械、化學(xué)、生物、航天、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等眾多領(lǐng)域,相關(guān)技術(shù)已取得了長足的進(jìn)步[2-4]。美國商業(yè)周刊和MIT技術(shù)評(píng)論在預(yù)測未來技術(shù)發(fā)展的報(bào)告中,分別將無線傳感網(wǎng)絡(luò)列為21世紀(jì)最具有影響的21項(xiàng)技術(shù)和改變世界的十大技術(shù)之一。
    無線傳感器節(jié)點(diǎn)通過飛機(jī)大量拋撒或人工固定布置在任意地點(diǎn),即便在惡劣的溫度條件下,也能迅速組成自組織網(wǎng)絡(luò),同時(shí)傳遞出信息量豐富的信息。此過程中,無線網(wǎng)絡(luò)傳感節(jié)點(diǎn)的研究就顯得至關(guān)重要。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展以及人類對高質(zhì)高效社會(huì)的進(jìn)一步追求,在原有基礎(chǔ)上,以現(xiàn)代高新技術(shù)為依托,人們對無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究不斷深入,研究成果也層出不窮。
    本文的項(xiàng)目從工程技術(shù)和基礎(chǔ)理論兩個(gè)層面出發(fā),重點(diǎn)對單個(gè)傳感器進(jìn)行了基本設(shè)計(jì),從整體上建立一個(gè)對環(huán)境具有普適性的通用無線傳感網(wǎng)絡(luò)模型。特別在節(jié)點(diǎn)IP地址分配方法和能源供應(yīng)問題上作出了改進(jìn)。

2. 系統(tǒng)構(gòu)成
    整個(gè)系統(tǒng)主要由傳感器,Nios?II處理器,并行模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片,射頻模塊,能源模塊以及外圍部件構(gòu)成。由傳感器監(jiān)測區(qū)域內(nèi)信息并采集數(shù)據(jù),并交由AC/DC進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換;處理器負(fù)責(zé)傳感節(jié)點(diǎn)的總體操作,處理本身采集的數(shù)據(jù)以及由其他節(jié)點(diǎn)發(fā)來的數(shù)據(jù)或控制信息;射頻模塊負(fù)責(zé)該節(jié)點(diǎn)與其他節(jié)點(diǎn)之間的無線通信,相互交換由匯聚節(jié)點(diǎn)或其他上層發(fā)來的控制信息和收發(fā)所采集的數(shù)據(jù);擬用太陽能電池陣列與節(jié)點(diǎn)本身所攜帶的微型電池供電。 
       


2.1 Nios II處理器
    Nios II系列32位RISC嵌入式處理器Nios II 嵌入式CPU支持32位指令集、32位數(shù)據(jù)線寬度、32個(gè)通用寄存器、32個(gè)外部中斷源、2GB尋址空間,包含高達(dá)256個(gè)用戶自定義的 CPU 定制指令。其可選的片上 JTAG 調(diào)試模塊是基于邊界測試的調(diào)試邏輯,支持硬件斷點(diǎn)、數(shù)據(jù)觸發(fā)和片外片內(nèi)的調(diào)試跟蹤,具有的完全可定制特性、性能、較低的產(chǎn)品和實(shí)施成本、易用性、適應(yīng)性和不會(huì)過時(shí)。由于處理器是軟核形式,具有很大的靈活性,可以在多種系統(tǒng)設(shè)置組合中進(jìn)行選擇,達(dá)到性能、特性和成本目標(biāo)。相比于市場的同類產(chǎn)品它具有非常多的優(yōu)勢。圖二為Nios II的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)核設(shè)計(jì)框圖
            

 

●高靈活性
    Nios II開發(fā)包含有一套通用外設(shè)和接口庫,可以自己定制外設(shè),使用SOPC Builder,可以在Altera FPGA中,組合實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有處理器無法達(dá)到的嵌入式處理器配置,每次都能得到所需的結(jié)果。
●豐富的外設(shè)、存儲(chǔ)器和接口。
    功能接口包含: 外部三態(tài)橋接外部SRAM接口, UARTLCD接口, 用戶邏輯接口,JTAG UARTC ,并行I/O,S8900 10Base-T接口, 系統(tǒng)ID,EPCS串行閃存控制器片內(nèi)ROM, 直接存儲(chǔ)器通道(DMA),緊湊閃存接口(CFI), 串行外設(shè)接口(SPI),SDR SDRAM ,片內(nèi)RAM,LAN 91C111 10/100 ,有源串行存儲(chǔ)器接口,以太網(wǎng)接口PCI,PCI DDR SDRAM CAN RNGUSB DDR2 SDRAM DES 16550 UARTRSA SHA-1 I2C10/100/1000 Ethernet MAC 浮點(diǎn)單元
●高速的數(shù)據(jù)處理能力
    Nios II/s(快速)擁有5級(jí)流水線,動(dòng)態(tài)支路預(yù)測,可設(shè)置指令及數(shù)據(jù)緩沖,動(dòng)態(tài)支路預(yù)測,Nios II處理器定制指令擴(kuò)展了CPU指令集,提高對時(shí)間要求嚴(yán)格的軟件運(yùn)行速度,從而能夠大大提高系統(tǒng)性能。采用定制指令可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)處理器無法達(dá)到的最佳系統(tǒng)性能。
    Nios II系列處理器支持多達(dá)256條的定制指令,加速通常由軟件實(shí)現(xiàn)的邏輯和復(fù)雜數(shù)學(xué)算法支持固定和可變周期操作,其向?qū)Чδ軐⒂脩暨壿嬜鰹槎ㄖ浦噶钶斎胂到y(tǒng),自動(dòng)生成便于在開發(fā)人員代碼中使用的軟件宏功能。
●Avalon交換架構(gòu)
    Avalon交換架構(gòu)的同時(shí)多主機(jī)體系結(jié)構(gòu)提高了系統(tǒng)帶寬,消除了帶寬瓶頸(圖4)。采用Avalon交換架構(gòu),每個(gè)總線主機(jī)均有自己的專用互聯(lián),總線主機(jī)只需搶占共享從機(jī),而不是總線本身。每當(dāng)系統(tǒng)加入模塊或者外設(shè)接入優(yōu)先權(quán)改變時(shí),SOPC Builder利用最少的FPGA資源,產(chǎn)生新的最佳Avalon交換架構(gòu)。Avalon交換架構(gòu)支持多種系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu),如單主機(jī)/多主機(jī)系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在外設(shè)與性能最佳數(shù)據(jù)通道之間的無縫傳輸。

2.2  24位并行模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD7787
    AD7787是ADI公司推出的適用于低頻測量的低功耗、低噪聲、雙通道、24位Σ一△模數(shù)轉(zhuǎn)換器。它利用片內(nèi)時(shí)鐘電路工作,因而無需用戶提供時(shí)鐘源。AD7787的數(shù)據(jù)輸出速率可由軟件設(shè)置,這一特性使其轉(zhuǎn)換速率可在9.5Hz~120Hz之間變化。該芯片采用l0腳MSOP封裝(圖三),非常適合用于需要高分辨率、低功耗的便攜式儀器、溫度測量、傳感器測量、稱重儀等。
    AD7787的主要特點(diǎn)如下:
    ●可在2.5、,~5.25V電壓范圍內(nèi)工作。正常模式下的最大工作電流為75ttA,掉電模式下為l A;09.5Hz轉(zhuǎn)換速率下的RMS噪聲為1.1 V;
    ●22位有效分辨率時(shí)的峰峰值分辨率為l9.5位;
    ● 內(nèi)部非線性度:3.5ppm;
    ●具有50Hz和60Hz同步抑制功能;
    ●具有內(nèi)部時(shí)鐘振蕩器和VDD監(jiān)控通道;
    ●內(nèi)含軌至軌輸入緩沖器;
    ● 帶有三線制串行接El,與SPI、QSPI、MI.CROWIRE及DSP兼容;
    ●工作溫度范圍為一40~+105℃。

 

 


    AD7787內(nèi)部(圖四)集成了一個(gè)Σ一△調(diào)制器、一個(gè)緩沖器和一個(gè)片內(nèi)數(shù)字濾波器。數(shù)字濾波器的主要功能是提供正常模式抑制。在16.6Hz默認(rèn)轉(zhuǎn)換速率條件下,它能提供50Hz和60Hz的同步抑制。AD7787采用內(nèi)部時(shí)鐘電路工作,因而無需外接時(shí)鐘源。時(shí)鐘頻率以2、4、8因子分頻后應(yīng)用于調(diào)制器和濾波器,從而可降低芯片的功耗。當(dāng)采用5V單電源供電、緩沖器使能且時(shí)鐘以最大速率工作時(shí),AD7787的功耗電流最大僅為160uA。

2.3 射頻芯片cc2510
    CC2510是Chipcon公司推出的一款2.4GHz射頻芯片, 該器件成本低,包含UHF RF收發(fā)器和高性能低功耗8051微控制器,集成了32 KB在系統(tǒng)可編程Flash和外設(shè)內(nèi)嵌4 KBSHAM。CC2510功能強(qiáng)大,擁有128位AES安全協(xié)處理器和DMA功能;系統(tǒng)時(shí)鐘是16MHz片內(nèi)RC振蕩器或26 MHz晶體振蕩器,實(shí)時(shí)時(shí)鐘采用低功耗32.768 kHz晶體振蕩器或內(nèi)部34 kHz RC振蕩器;具有高靈敏度(10 kb/s下為-100 dBm)和較高的接收靈敏度和阻塞功能,支持2-FSK,GFSK和MSK等調(diào)制方式;支持?jǐn)?shù)字RSSI/LQI,工作電壓2.0 V~3.6V;具有21個(gè)通用I/O接口、兩個(gè)UART/SPI接口和可編程看門狗計(jì)時(shí)器,片內(nèi)有1個(gè)16位定時(shí)器和3個(gè)8 位定時(shí)器,真正的隨機(jī)號(hào)碼發(fā)生器,支持硬件調(diào)試,有兩個(gè)數(shù)據(jù)指針。

3.設(shè)計(jì)思想
3.1 節(jié)點(diǎn)的定位
    在普通的IP網(wǎng)絡(luò)中,IP地址都是直接分配給每個(gè)接入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn),IP地址分配采用手動(dòng)分配或動(dòng)態(tài)分配(比如:DHCP)。在一個(gè)大范圍的傳感器網(wǎng)絡(luò)中,采用手動(dòng)分配IP的方法顯然不可行,而采用動(dòng)態(tài)分配IP的方法在通信方面開銷又太大[6] ,同時(shí)文獻(xiàn)[6]給出了一種三維基于笛卡爾坐標(biāo)系的IP分配方法,但本身實(shí)行起來不好操作,而且由于無線電波距離有限,精度不是很理想。本文設(shè)計(jì)了一種全新的IP地址三維的分配方法,節(jié)點(diǎn)用球坐標(biāo)表示,通過三角定位法[8]將匯聚節(jié)點(diǎn)(一個(gè)主匯聚節(jié)點(diǎn)與一個(gè)輔助匯聚節(jié)點(diǎn))和目標(biāo)均看作三維空間的點(diǎn),那么由方位角、俯仰角可以確定一條源自匯聚節(jié)點(diǎn)經(jīng)過目標(biāo)的視線(1ine of sight,LOS),計(jì)算出與主匯聚節(jié)點(diǎn)與匯聚點(diǎn)之間的距離(圖五)按照IP:(127.r.ρ.θ)就可以唯一節(jié)點(diǎn)了。 

 

 
            
    此處涉及了一個(gè)轉(zhuǎn)換問題,將θ的0°--360°轉(zhuǎn)換為0-255,即將360°劃分為256等份,以次近似來確定位置,而ρ的0——180轉(zhuǎn)換為0——255,即將180°分為256等份,其范圍為0—255.設(shè)匯聚節(jié)點(diǎn)的有效傳輸距離為 r,在此把0—r劃分為256等份,即精確度大到了r/256。所以IP空間為127.0.0.0——127.255.255.255 可以有2^24個(gè)節(jié)點(diǎn),充分利用處理器2GB的尋址空間,大大的提高了可以容納節(jié)點(diǎn)的數(shù)量。


3.2 節(jié)點(diǎn)的供能
    由于在無線傳感網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)目往往比較龐大,且分布廣,環(huán)境復(fù)雜,若由人工定期為節(jié)點(diǎn)更換電池不僅會(huì)消耗巨大的人力無力,在有些工程實(shí)踐環(huán)境下甚至是不可實(shí)現(xiàn)的。本項(xiàng)目擬用太陽能與電池共同來提供電源。所采用的太陽能電池采用光—電直接轉(zhuǎn)換方式。
    太陽能電池是一種由于光生伏特效應(yīng)而將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件,是一個(gè)半導(dǎo)體光電二極管,當(dāng)太陽光照到光電二極管上時(shí),光電二極管就會(huì)把太陽的光能變成電能,產(chǎn)生電流。當(dāng)許多個(gè)電池串聯(lián)或并聯(lián)起來就可以成為有比較大的輸出功率的太陽能電池方陣了。太陽能電池是一種大有前途的新型電源,具有永久性、清潔性和靈活性三大優(yōu)點(diǎn).太陽能電池壽命長,只要太陽存在,太陽能電池就可以一次投資而長期使用;與火力發(fā)電、核能發(fā)電相比,太陽能電池不會(huì)引起環(huán)境污染;太陽能電池可以大中小并舉,大到百萬千瓦的中型電站,小到只供一戶用的太陽能電池組,這是其它電源無法比擬的。
    當(dāng)太陽能十分充足的時(shí)候,由太陽能為節(jié)點(diǎn)提供能量。并同時(shí)對電池進(jìn)行充電并儲(chǔ)存在電池內(nèi)。自帶電源為在無光的情況下使用,利用太陽能所存儲(chǔ)的電能為節(jié)點(diǎn)供電。
    采用此太陽能的優(yōu)點(diǎn)在于:小巧便捷,安裝方便,功率強(qiáng)大,持續(xù)性強(qiáng),環(huán)保節(jié)能。

3.3 工作原理
    ●  鏈路層MAC協(xié)議
匯聚節(jié)點(diǎn)接收傳感器采集的信息,進(jìn)行處理或者轉(zhuǎn)發(fā)。通信協(xié)議采用的是無線局域網(wǎng)802.11標(biāo)準(zhǔn),MAC子層基于分布協(xié)調(diào)功能(Distributed Coordination Function ,DFC),使用CSMA/CA控制協(xié)議,并以物理信道偵聽與虛擬信道相結(jié)合方式,使載波偵聽更為有效。采用此標(biāo)準(zhǔn),從而與以太網(wǎng)有很好的兼容性。
    本設(shè)計(jì)采用IEEE的802.11標(biāo)準(zhǔn)的MAC幀格式(如表一)[5]

 



FC:幀控制字段。
Dur/id:持續(xù)時(shí)間字段。
Addr1-Addr4:地址字段,隨幀類型不同而最多可達(dá)4個(gè)地址段。
SC:序列控制字段。
幀體:MAC幀中封裝的內(nèi)容,可以是MSDU及WEP控制信息等
FCS:幀校驗(yàn)序列,根據(jù)CRC-32多項(xiàng)式的生成

    盡管在802.11 MAC協(xié)議基礎(chǔ)上,出現(xiàn)了針對傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)省能量的需求而提出了S-MAC傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議,以及在S-MAC協(xié)議的基礎(chǔ)之上提出的T-MAC協(xié)議。但是S-MAC協(xié)議假設(shè)通常情況下傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸量少,采用周期性偵聽/睡眠的低占空比工作方式,其周期長度受限于延遲要求和緩存大小,活動(dòng)時(shí)間主要依賴于消息速率。由于消息速率的時(shí)變性,當(dāng)負(fù)載動(dòng)態(tài)較小時(shí),節(jié)點(diǎn)處于空閑偵聽的時(shí)間大大增加。T-MAC協(xié)議雖然針對S-MAC協(xié)議進(jìn)行了改進(jìn),根據(jù)當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)通信情況,通過提前結(jié)束活動(dòng)周期來減少空閑偵聽,但是帶來了“早睡”問題。T-MAC協(xié)議的適用場合以及對網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)拓?fù)涞倪m應(yīng)性都需要進(jìn)一步的研究。因此,在本文項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)上,仍然采用傳統(tǒng)的802.11 MAC協(xié)議,并在其基礎(chǔ)上,考慮建立可供配置的子協(xié)議,以實(shí)現(xiàn)多種協(xié)議的自適應(yīng)選取以及協(xié)議參數(shù)的自適應(yīng)選擇,形成支持任務(wù)協(xié)調(diào)控制的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分布自治系統(tǒng)。

● 網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議
    本項(xiàng)目仍采用基本的在IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)中定義的WLAN使用的參考模型。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧劃分為物理層,數(shù)據(jù)鏈路層,網(wǎng)絡(luò)層,傳輸層,應(yīng)用層。由于無線傳感器資源的不確定性,為達(dá)到任務(wù)合理分配,資源的有效控制和優(yōu)化,在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧中還需引入移動(dòng)管理平臺(tái)和監(jiān)測管理平臺(tái)。
    移動(dòng)管理平臺(tái)能夠計(jì)時(shí)檢測到節(jié)點(diǎn)的移動(dòng),并提供相關(guān)的認(rèn)證關(guān)聯(lián)服務(wù),及時(shí)調(diào)整監(jiān)測區(qū)域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的相應(yīng)配比;監(jiān)測管理平臺(tái)能在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)對節(jié)點(diǎn)任務(wù)進(jìn)行平衡合理的調(diào)整,適時(shí)調(diào)整調(diào)度監(jiān)測任務(wù)。這些平臺(tái)的引入,可以使傳感器節(jié)點(diǎn)更高效地協(xié)同工作,平衡負(fù)荷,在不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分布中相對穩(wěn)定地交互數(shù)據(jù),共享資源。

● 網(wǎng)絡(luò)總體工作原理
    無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)以萬計(jì),節(jié)點(diǎn)之間松散耦合,構(gòu)成了一個(gè)高復(fù)雜性的系統(tǒng)(圖六)。由于傳感器節(jié)點(diǎn)的位置不能預(yù)先精確設(shè)定,節(jié)點(diǎn)之間的相互鄰居關(guān)系預(yù)先也不能相互告知,這就要求傳感器節(jié)點(diǎn)具有強(qiáng)大的自組織能力,通過拓?fù)淇刂茩C(jī)制和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,自動(dòng)形成轉(zhuǎn)發(fā)監(jiān)測數(shù)據(jù)的多跳無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。從網(wǎng)絡(luò)功能上看,每個(gè)節(jié)點(diǎn)除了進(jìn)行本地信息和數(shù)據(jù)處理外,還要對其他節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)來的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ),管理和融合等多項(xiàng)處理,同時(shí)相互協(xié)同完成一些特殊的任務(wù)。因此,節(jié)點(diǎn)是無線傳感網(wǎng)絡(luò)建模的重點(diǎn)。   

    同一觀測區(qū)域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行無線通信(圖七)。各傳感器節(jié)點(diǎn)采集外部環(huán)境信息,或該節(jié)點(diǎn)接收到由其他節(jié)點(diǎn)發(fā)來的數(shù)據(jù),由其本身的處理器進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)處理,并交由相應(yīng)簇頭節(jié)點(diǎn)處理,形成由簇頭節(jié)點(diǎn)為中心的子網(wǎng)絡(luò)。簇頭節(jié)點(diǎn)把跟它關(guān)聯(lián)的傳感器節(jié)點(diǎn)的信息融合后,根據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)來的控制信息,針對實(shí)現(xiàn)的不同功能,采取相應(yīng)的路由算法,最終將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到匯聚節(jié)點(diǎn)進(jìn)行匯總處理。引入簇頭節(jié)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)是可以將一定數(shù)量的節(jié)點(diǎn)發(fā)來的數(shù)據(jù)信息融合后,再一次性交由匯聚節(jié)點(diǎn),降低了整個(gè)系統(tǒng)收發(fā)信息的代價(jià),提高了系統(tǒng)的效率,同時(shí)降低系統(tǒng)功耗,節(jié)約能源。
    匯聚節(jié)點(diǎn)知道其附近的所有節(jié)點(diǎn)的IP(即位置),匯聚節(jié)點(diǎn)通過匯聚接入更大的匯聚節(jié)點(diǎn),匯聚節(jié)點(diǎn)與遠(yuǎn)匯聚節(jié)點(diǎn)之間的通信,通過INTERNET 即802.3協(xié)議完成,由于有相同網(wǎng)絡(luò)層與鏈路層,所以彼此兼容。
3.4  程序設(shè)計(jì)流程圖(圖六)
 
                     

4. 系統(tǒng)性能特點(diǎn)
    基于Nios II系列32位RISC嵌入式Nios?II處理器的無線傳感網(wǎng)絡(luò),采用全新的三維IP地址分配方法,將節(jié)點(diǎn)編號(hào)與節(jié)點(diǎn)位置綁定,動(dòng)態(tài)分配IP地址,有利于匯聚節(jié)點(diǎn)對收到數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)來源能更好的定位。另外,由于傳感器節(jié)點(diǎn)的體積微小,通常只有攜帶能量十分有限的電池,故本文考慮加入太陽能進(jìn)行協(xié)同供電,并可由太陽能對節(jié)點(diǎn)攜帶電池進(jìn)行充電,從能源上提高了節(jié)點(diǎn)的壽命和穩(wěn)定性。

5  結(jié)語
    在IT技術(shù)大行其道的21世紀(jì),作為當(dāng)今IT熱點(diǎn)之一的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用已滲透到人類生產(chǎn)生活的各個(gè)方面,可以說是風(fēng)靡全球。無論是在軍事上還是民用上,無線傳感網(wǎng)絡(luò)都占據(jù)著越來越重要的地位。伴隨無線自組織網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展以及各種新的能源解決方案提出與使用,無線傳感網(wǎng)絡(luò)必將得到更廣泛的應(yīng)用。但是,我們更應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,相對于其他網(wǎng)絡(luò)技術(shù),無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的探索和研究才剛剛起步,它的很多方面還有待進(jìn)一步完善。要想讓無線傳感網(wǎng)絡(luò)發(fā)展成為一個(gè)更為健全的領(lǐng)域,無論硬件設(shè)計(jì),軟件設(shè)計(jì),通信協(xié)議,還是實(shí)際應(yīng)用實(shí)踐,都還有一段很長的路要走。

參考文獻(xiàn)
[1] Chong C Y,Kumar S P.Sensor networks.Evolution,opportunities and challenges[J]. Proceedings oftheIEEE,2008,91(8):1247—1256.
[2]孫利民,李建中,陳 渝,等.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2005.
[3]Ye W,Heidemann J,Estrin D.An energy-eficient MAC protocolforwireless sensor networks[J].IEEE Info Com,2002,3(6):l567—1576.
[4] CHANG C—K,HUAN G J.Video surveillance for hazar.dous conditions using sensor networks[c],/Proeee—dings of the IEEE International Conference onNetworking,Sensing an d Contro1.Taipei,Taiwan.NJ:IEEE Press,2004:1 008—1 013.
[5]雷維理,馬立香等 《局域網(wǎng)與城域網(wǎng)》.成都:電子科技大學(xué)  2007.
[6]邱  贅,張 穎 TCP/IP在無線傳感器網(wǎng)中的應(yīng)用研究
[7]景占萊等 三角定位測量參數(shù)選擇研究

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