【硕士论文】低功耗无线传感器网络平台研究与实现.pdf

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1、中国科学技术大学硕士学位论文低功耗无线传感器网络平台研究与实现姓名：周波申请学位级别：硕士专业：精密仪器及机械指导教师：杨圣20050501中国科学技术大学硕士毕业论文低功耗无线传感器嘲络平俞研究与实现摘要半导体技术、无线通信技术以及微机电系统的集成高速发展孕育了一种新的信息获取和处理方式一无线传感器网络，无线传感器网络是由随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信模块的微小节点通过自组织的方式构成的网络，借助于节点中内置的形式多样的传感器测量所在周边环境中的热、红外、声纳、雷达和地震波信号，由于这些特点，无线传感器网络在救灾、智能建筑、环境保护等各个方面都有良好的应用前景。本文以设计实现

2、低功耗无线传感器网络平台为背景，首先概要性的介绍了无线传感器网络，主要介绍了无线传感器网络的典型结构，介绍了无线传感器网络的应用模式、软硬件组成、典型应用，并进一步分析了无线传感器网络的系统特点、主要研究内容等。随后在这基础上，详细介绍了低功耗无线传感器网络平台的设计、实现。介绍了该平台的层次化网络具体结构，随后重点介绍了无线传感器网络传感器节点、无线传感器网络网关的软硬件实现，最后介绍了无线传感器网络网关GPRS通信功能的实现。本文最后讨论了无线传感器网络平台的功耗优化，分别从单节点、无线通信和整个网络的角度分析了对无线传感器网络平台进行能耗优化的可能方法，最后提出了一套针对我们的无线传

3、感器网络平台单节点能耗优化的方法，讨论了利用协同信息处理对整个无线传感器网络进行能耗优化的可行性。并且通过计算实例论证了协同信息处理可以提高整个无线传感器网络系统可靠性。关键词：无线传感器网络嵌入式系统低功耗分布式算法精密机械与精密仪器系中回科学技术大学硕士毕业论文低功耗无线传感器网络平台研究与实现AbstractWiththesignificantadvanceinmicro-electro-mechanicalsystems(MEMS)，communicationtheoryanddigitalcircuitdesign，thelow-power,self-organizingwire

4、lesssensornetworkofhundredsorthousandsofself-su衔cientsensornodesisbecomingrealityWirelesssensornetworkarenowcapableofoperatingwithsub—millamperepowerconsumption．Suchsensornodeintegratedwithacoinbattery，isportableandeasilydesignedintosmalldevices．Atthepresent，manylow-power,low-data—rateapplications

5、havebeenproposedfordistributed，wirelessmicro-sensornetworkssuchasReconnaissanceofopposingforcesandterrain，intelligentbuilding，biologicalandchemica}attackdetectionandreconnaissance．EnvironmentatcontrojinofficebuildingsAlow—powerWirelesssensornetworkprototypeplatformispresentedinthispaper．First，thec

6、haracterizationofwirelesssensornetworkisintroducedbriefly．includestypicalarchitecture，softwareandhardwareimplementationandtypicalapplication．Afterthat．thedesignandimplementationofthelow-powerWirelesssensornetworkprototypeplatformisdiscussedcomprehensively．Thetierarchitectureoftheplatform，thesoftwa

7、reandhardwareimplementationofthesensornodeandgatewayisdiscussedrespectively．TheimplementationoftheGPRSmoduleisalsointroduced．Atthelastofthepaper，thepoweroptimizationofthewirelesssensornetworkisdiscussed。Thepossib