一種新型的高速鐵路橋梁監測系統
IRIS節點平臺
由圖4可知,一個IRIS節點平臺包括磁鋼傳感器,MDA300數據采集板,IRIS節點。傳感器通過IRIS提供的MDA300數據采集板與IRIS連接,MDA300提供8個ADC通道、8個數字通道以及I2C接口用于外接各類傳感器[8]。
它位于鐵路橋梁的兩端,當有列車通過時,磁鋼傳感器就會自動采集和處理數據,處理完的數據由IRIS的射頻模塊進行無線傳輸,IRIS足夠的無線傳輸距離可以將開始或停止數據采集的信號發送給無線傳感器網絡的網關節點,最終控制分散在橋梁關鍵監測區域的Imote2節點平臺的數據采集時間。
軟件結構
雖然多個操作系統支持Imote2,如TinyOS、Linux和SOS,但在Imote2傳感器節點上部署嵌入式Linux 既能體現通用操作系統的易于開發和移植的特性,又可以展示Linux自身對外設和網絡支持良好的優勢,有利于應對不同無線傳感器網絡應用的需求,因此,選用Linux對Imote2進行應用開發[9]。在對IRIS節點的操作系統支持方面,可運行TinyOS1.1.7或更高版本。
Imote2節點軟件
為了支持對Imote2進行應用開發,必須建立相應的交叉編譯環境,對于Imote2,為構建交叉編譯環境所使用交叉編譯工具鏈,可以從handhelds.org 所提供的 arm-linux-gcc-3.4.1獲得。解壓并將其工具目錄bin添加到PATH環境變量之后,工具鏈就可以使用了。
Imote2并沒有可用的模擬器,因此,要將文件下載至目標板才能進行調試。不同于安裝Linux的過程,這里的下載由Imote2-Linux控制,下載的內容保存于文件系統。
Marvell支持的開源項目PlatformX旨在為Imote2構建Linux系統,最新發布版本包括二進制blob、zlmage、filesystem及源碼和補丁,安裝這些二進制文件便可在 Imote2上運行Linux操作系統。
IRIS節點軟件
TinyOS是美國的伯克利大學開發的,為嵌入式無線傳感器網絡而設計的源碼開放的操作系統,它運行在每個網絡節點上,是其他上層應用和協議運行的前提,TinyOS采用事件驅動的執行機制,很好地滿足了無線傳感器網絡中存在的大量的并發操作;基于組件的架構方式更加適應無線傳感器網絡應用的多樣性。
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