无线传感器网络节点设计及MAC协议研究与实现.pdf

北京邮电大学硕士学位论文无线传感器网络节点设计及MAC协议研究与实现姓名：禹德贵申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：张惠民20080125无线传感器网络节点设计及MAC协议研究与实现摘要无线传感器网络是近几年出现的集微电机系统、片上系统和无线通信技术为一体的一项崭新的技术，它是由具有信息感知、信息处理以及信息传输功能的大量传感器节点构成。这些节点之间采用Ad—hoc方式进行网络互联，可以实时的对网络部署区域内的客观环境信息进行实时的监测，并将监测信息通过无线传感器网络传送回监控中心。本文涉及的项目就是基于无线传感器网络广阔的应用前景而做的预研工作，旨在搭建一套功能完整的无线传感器网络实验平台，能够稳定的完成无线传感器网络的常见网络特性的演示及一些算法的验证工作。文中包括的主要研究内容为无线传感器网络节点的硬件设计部分，采用ATmegal28L微处理器、CCl000射频收发一体芯片作为无线传输模块、DHT90温湿度一体数字传感器作为传感器感知模块构成整个传感器节点硬件基础。后面还对目前比较常用的无线MAC协议从功耗、延时、吞吐量以及丢包率几个方面进行了仿真分析比较，最后在无线传感器网络专用嵌入式操作系统TinyOS平台上实现了基于冲突避免CSMA／CA]0L铝I]的B．MAC协议。关键词：无线传感器网络节点设计MACCSMA／CAsensing．Then，weWlRELESSWirelessnetwork，theynetworkprojectMACIMPLeMENTINGNETWORKmadesystemnumberscommunicatingAd·hocmonitorinformationplatform，whichsomealgorithms．foritslost．AtSENSORNODEDESIGNINGANDSTACKABSTRACTisnoveltechnologybytheconvergenceofchip，micro—electro—mechanismandwirelesscommunicationtechnologiesinyears．Itcomposedlargenodeswhichhaveabilitysensing，processingtransmitting．ThesewitheachotherformdeployingrealtimetransmitbackcontrolTheinvolvedthispaperadvancedresearchworkbasedwidestapplyingforegroundnetwork，itaimsdesignfulldemonstratekeypropertiesverifymainincludehardwaredesigningnodeATmegal28Lprocessordataprocessing，CCl000transmitting，DHT90comparethreeprotocolsfromaspectspowerloss，delay，throughputpackageslast，weanalyzerecenttocenter．setcontentsratesensoroncanusesaareaanMACWORDS：wirelessB—MACCSMA／CAimplementationofwhichbasedinTinyOS．KEYnetworknodedesignsensoron导师签名：—刁巧易刍卜日期：——≯勘_二土』L本人签名：丝!坠蕴本人签名：笛i鲑超日期：捌。三。。壁逾星：互!!星：申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论独创性(或创新性)声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即：权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后遵守此规定)文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。同期：第一章绪论1．1课题背景程度、复杂性以及环境适应性的要求也越来越高。无线传感器网络(WSN