无线传感器网络操作系统TinyOS研究

介绍一种专门针对无线传感器网络设计的开源嵌入式操作系统TinyOS,分析TinyOS与其它常见操作系统显著不同的三个特点,深入研究TinyOS的任务调度策略、程序模型以及通信模型.     

无线传感器网络操作系统TinyOS综述

TinyOS是无线传感器网络专用的操作系统。本文首先分析TinyOS操作系统的关键技术——组件化结构、调度机制、通讯模型及能量管理方式,然后将TinyOS与另外两个操作系统μCOS-II、μT-Kernel在内核大小、时间可确定性、低功耗等方面进行简要对比,最后总结TinyOS操作系统的缺点和存在的问题,为学习使用TinyOS提供指导。     

TinyOS中多优先级任务队列调度策略研究

针对TinyOS先来先服务调度策略中重要任务不能及时响应的不足,提出一种基于多优先级任务队列的调度策略。该调度策略将原来一个任务队列增加为三个优先级队列并引入抢占机制,最高优先级队列中的任务在满足抢占原则时才可以抢占其他队列正在执行的任务,任务只能在不同队列之间发生抢占,这样既减少了上下文切换,又保证了重要任务的优先执行。实验结果表明,该调度策略在不影响原有系统性能的情况下,提高了TinyOS对重要任务的响应性能。     

无线传感器网络操作系统TinyOS的研究

无线传感器网络（Wireless Sensor Network,简称WSN）综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络、无线通信技术及分布式信息处理技术。本文介绍了无线传感器网络及无线传感器网络操作系统的特点,分析了具有代表性的无线传感器网络操作系统TinyOS,最后指出TinyOS调度策略的不足,提出一点改进的意见。     

无线传感器网络操作系统TinyOS的移植

TinyOS系统以其组件结构模型、事件驱动、简易的编程环境等优点成为目前最受关注的无线传感器网络操作系统,而CC2430以其高性能、低成本、低功耗被广泛应用于无线传感器网络节点,但TinyOS不支持CC2430芯片,因此在分析TinyOS基本原理、NesC编程语言实现机制及其编译过程的基础上,介绍了基于CC2430的TinyOS及NesC语言的移植方法,完成了NesC语言、CC2430的Timer组件、Uart组件、ADC组件和RF组件的移植,并测试了各组件的移植效果。在移植的基础上,进行了基于优先级的任务调度机制的改进和星形网的组建。实验测试结果表明,两项扩展应用均已开发成功。     

基于TinyOS的无线传感器网络构建

为设计出低廉微型的无线传感器网络,提出以nRF24E1无线通信模块为核心,结合外围传感器、电源和串口通信等模块,构建无线传感器网络硬件平台的方法;阐述基于无线传感器网络操作系统TinyOS,实现无线传感器网络功能的具体细节.此无线传感器网络能实时采集环境数据,实现点对多点通信;进行CRC校验,实现组网数据上传;具有高达1 Mbps的传输速率;其网络节点结构简单,价格低廉,真正实现了微型节点.     

基于TinyOS的无线传感器网络体系结构

无线传感器网络WSN(WirelessSensorNetwork)由部署在监测区域内大量廉价的传感器节点组成,通过无线通信方式形成multihop自组织的网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,并发送给观察者。本文从分析无线传感器节点Mica和其上运行的操作系统TinyOS出发,着重描述无线传感器网络节点应用程序体系结构和消息通信机制。     

无线传感器网络操作系统调度策略

提出了一种在无线传感器网络操作系统中可以同时针对周期性任务和非周期性任务进行抢占式调度操作的EF-RM调度策略。在无线传感器节点上执行的任务负载较重的情况下,该调度策略可以保证重要任务的优先执行,此外当无线传感器节点空闲时,通过将节点带入睡眠状态,实现无线传感器节点的节能。所提出的任务调度策略在TinyOS上进行实现,并通过实验测试得出,在总能耗代价增加较少的情况下可以有效地提高系统在较重负载情况下的响应性能。     

TinyOS内核调度机制及改进策略

分析了具有代表性的无线传感器网络操作系统TinyOS的调度机制并指出其不足。在此基础上提出了改进方案并实现了基于优先级的调度策略。从模拟仿真及在实际系统GAINS节点中应用的结果可知,该改进方法能很好地改善无线传感器网络通信性能。     

基于TinyOS的传感器网络节点物理层的设计与实现

无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术。基于低功耗、短距离、RF收发芯片TR3000设计的无线通信硬件平台上,设计并实现了基于TinyOS的WSNs节点物理层,提供了无线分组收发、载波侦听以及休眠与唤醒的功能。测试结果表明:该方案具有较低的传输误码率,完全满足了设计需求。     

基于TinyOS的无线传感器网络节点机的柔性设计

无线传感器网络因其巨大的应用前景受到学术界和工业界越来越广泛的重视,节点机的定制特性妨碍了其大规模应用。本文介绍了无线传感器网络节点机操作系统TinyOS及其编程语言nesC;研究了TinyOS的柔性性质;提出了支持操作系统柔性的节点机柔性硬件平台模型,能够实现静态柔性和动态柔性。     

基于TinyOS的无线传感网络温湿度采集系统

无线传感器网络在智能家居系统中有广泛的应用前景,温度和湿度是影响室内舒适度的两个重要参数。提出了基于TinyOS的无线传感网络温湿度数据采集系统,设计了无线节点模块以及传感模块,分析了TinyOS的运行机制和开发步骤,开发了基于 TinyOS 的底层硬件驱动程序和上位机系统,组成了多跳网络。实验研究表明系统运行良好,达到了预期的设计要求。     

无线传感器网络节点操作系统研究

无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术,能够实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,而网络节点上的嵌入式操作系统是其大多数应用的基础。在综合分析大量无线传感器网络体系结构的技术文献和最新研究结果的基础上,提出了无线传感器网络嵌入式操作系统的设计目标,对通用的多任务操作系统μC/OSII和事件驱动的操作系统TinyOS进行了对比分析,指出TinyOS在一些应用中的局限性及拓展。     

基于TinyOS操作系统的无线传感器网络自组网研究

介绍了一种实用的无线传感器网络自组网的实现方法.以无线传感器的研究背景和应用方向为出发点,为实现随机分布的节点之间可以自由通信并发送数据到基栈的功能,通过对TinyOS操作系统,编程语言特点以及软件系统结构的研究,建立其自组网的设计方案,并给出在硬件平台上实现自组网的实验结果.实验结果验证了算法的可行性.     

嵌入式无线传感器网络的应用与研究

无线传感器网络是当前国际上备受关注的、由多学科高度交叉的新兴前沿研究热点领域,被认为是21世纪最重要的技术之一.本文采用当前流行的微处理器芯片AT91SAM7S256、射频芯片CC2420、GPRS模块MC39i、温度传感器TMP05和加速度传感器ADXL202实现无线传感器网络节点的硬件设计,并在软件设计方面进行深入的研究.最后给出一个应用实例一蓝牙技术在无线传感器网络中的应用.     

无线传感器网络T-MAC协议在TinyOS上的实现

文章介绍了无线传感器网络T-MAC协议的工作原理和特性。考虑到T-MAC协议中存在的早睡问题会造成传输延时,影响网络性能,文中给出了相应的解决方案,并在TinyOS平台上实现了T-MAC协议模块。经Mica节点硬件平台测试,T-MAC模块中包括建立和维护节点的活动/休眠周期、控制节点接入信道、完成数据分组的收发等功能能够正常运行,性能良好,符合设计标准。