基于嵌入式網絡的無線傳感器網絡平臺軟硬件設計

　　c. 可以被輔助用來進行無線信道的沖突檢測。

　　d. 可以用來確定一個節點在網絡中的相對位置。

　　每個傳感器節點采用AA電池供電。

　　2. 網關的硬件實現

　　網關的硬件部分主要由中央處理單元、存儲單元、射頻收發模塊和GPRS通信模塊組成，如圖3所示。

　　網關的中央處理單元主要用來處理從傳感器節點采集到的數據以及完成一些控制功能。中央處理單元的主要器件是Atmel 公司的AT91RM9200 微處理器，AT91RM9200是基于ARM920T 指令集的ARM處理器。該處理器具有豐富的外設以及接口，這使得它在低成本、低功耗的條件下能完成一些功能豐富的應用。AT91RM9200處理器集成了許多外設接口，包括USB2.0接口和以太網接口。此外，該處理器還提供了多個符合工業標準的通信接口，包括音頻、電信、閃存卡、紅外、智能卡接口等。

　　為了將采集到的數據傳輸到互聯網上，網關設備還配有GPRS通信單元，GPRS通信單元主要是由 索尼-愛立信公司的GM47模塊組成，該模塊通過中國移動現成的GPRS網絡將傳感器采集到的數據傳輸的互聯網上，用戶可以通過普通PC和GPRS手機終端來觀測傳感器采集到的數據。網關同時還配有與傳感器節點相同的RF收發模塊，用于接受傳感器節點發送的數據。

　　系統的軟件結構

　　在我們的無線傳感器網絡系統中，軟件部分主要是在網關和傳感器節點上。網關端的軟件主要完成的功能是處理和管理傳感器節點傳輸過來的數據，它主要由GPRS通信軟件、RF通信軟件、命令行軟件以及任務管理軟件組成，如圖4所示。

　　考慮到各種需求，我們采用開源的操作系統－Linux。Linux是一個網絡化的操作系統環境，特別適用于網絡應用。Linux具有完整的TCP/IP協議棧，同時？？？持其它多種網絡協議，如PPP協議棧，使其很容易實現GPRS撥號的功能。由于Linux的開源特性，用戶很容易在其基礎上開發自己的應用程序。

　　傳感器節點上的軟件主要利用匯編和C語言開發，主要完成的功能是接受傳感單元的數據，并將數據發送到傳感器節點組的網關上。

　　本文小結

　　本文介紹了一個用于嵌入式系統的無線傳感器網絡演示系統，整個系統建立在嵌入式Linux和ARM處理器的基礎上，具有低功耗，軟件易開發等優點。

　　隨著社會和科學技術的日益發展，無線傳感器網絡將得到日益廣泛的應用。目前無線傳感器網絡在能源、節點規模方面還有不足，隨著這些問題的解決，無線傳感器網絡在環境監測、智能建筑以及軍事等領域必然會得到越來與廣泛的應用。