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 2.x的无线传感器网络通信程序开发

网络通信程序是无线传感器网络进行组网、路由、数据传输的基础,针对无线传感器网络的网络通信程序进行了系统性的开发.分析了TinyOS 2.x操作系统的硬件抽象体系结构与通信机制,在此基础之上给出了网络通信程序的开发实现过程.实验结果证明:程序可以实现传感器网络中的无线通信和网关节点与上位机的串口通信,对于无线传感器网络应用到各种监测系统中有现实可行的意义.     

无线传感器网络实时传输协议的研究与实现

无线传感器网络能够协作地实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息,并对他们进行处理,然后传送到用户。在该过程中,数据的实时传输协议对应用的成功起着至关重要的作用。基于TinyOS1.1.11平台对SPEED协议进行了实现,解决了反向压力和拥塞后的恢复问题,并对其进行了测试,最后提出了能更好地满足实时无线传感器网络应用的一些思路。     

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。     

基于CC2431的无线传感器网络节点设计

提出了采用无线传感器网络进行电气设备在线监测的全新解决方案和实现方法。详细论述了基于CC2431的无线传感器网络节点和基站硬件设计方案,以及基于8051核的TinyOS在传感器节点和基站上的移植方案。     

基于TinyOS的基本网络协议研究

文章介绍了无线传感器网络,无线传感器系统TinyOS以及TinyOS中的重要概念组件。对于TinyOS中实现的两种基本网络原语Dissemination和Collection进行了探讨,并利用实例说明了如何应用这两种原语。     

基于TinyOS的农业信息监测终端系统设计

为提高我国的农业生产信息化水平,设计基于TinyOS的农业信息监测终端系统。为实现农业信息自动采集,采用CC2530处理器设计信息采集节点的硬件系统,并开发TinyOS应用软件。针对农业物联网的特点,自主设计农业信息监测无线传感器网络（Wireless Sensor Networks,WSN）的拓扑结构和部署方案。为保证农业信息监测的数据安全,采用一种基于MD5的WSN数据加密算法。     

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的传感器节点能耗仿真研究

根据无线传感器网络自身能源有限的特点,采用能量模型优化策略对整个网络的能量消耗进行研究。网络能耗的实时监测是无线传感器网络研究的内容之一。首先对传感器节点的硬件整体架构进行分析研究,并对运行过程中各个工作模块的运行情况进行统计。通过对统计数据的分析,构建了有效的网络能耗模型。根据该模型,提出了一种无线传感器节点能耗监测算法,设计了基于TinyOS2.x的能耗仿真模块。为了验证和评估该算法的准确性,采用TinyOS2.x的仿真平台TOSSIM对网络能耗进行测试,并对仿真数据和真实数据进行对比分析。对比结果表明,该算法能够较为准确地实现对网络节点能耗的监测。     

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。     

椭圆曲线密码体制在WSN上的应用

分析椭圆曲线等公钥技术在无线传感器网络中的应用。介绍无线传感器网络操作系统TinyOS的体系结构、NesC程序开发基本流程和基于TinyOS的椭圆曲线密码库TinyECC。利用TinyECC设计并实现基于椭圆曲线密码体制的轻量级节点验证协议。分析结果证明该协议在无线传感器网络上可行。     

基于Markov模型的WSN汇聚树路由协议

根据工业监控无线传感器网络(WSN)的可靠性和实时性需求,采用跨层优化方法,提出一种基于介质访问控制层Markov模型的汇聚树协议MM-CTP。利用IEEE 802.15.4 WSN链路层动力学Markov模型对单簇网络进行数据帧传输性能分析,改进汇聚树协议的链路质量评估方法,通过计算最优路由梯度,建立网络拓扑,在保证较高数据到达率的同时,使网络延迟最小,以满足工业监控网络的数据传输需求。     

无线传感器网络中的nesC嵌入式编程语言

以WSN为研究背景,介绍一种新型的嵌入式语言——nesC,以及nesC语言的结构。通过一个Blink实例,充分体现了nesC语言编写程序的组件化、模块化特点。在TinyOS平台下,给出了nesC应用程序的具体运行过程,为深入研究TinyOS系统提供了一种实现方法。     

采用快速排队算法的WSN任务调度策略研究

针对TinyOS使用的FCFS以及各种改进的基于静态优先权的调度策略的缺陷,提出了一种适用于无线传感器网络的基于动态优先权的FQ-IP任务调度策略。该策略通过定时地增加任务队列中任务的优先权大小,使得低优先权任务能够在一定的时间限制内得到系统的调度,提高了系统的整体任务吞吐量。同时,随着无线传感器技术的发展,任务队列长度的增加使得排队算法显得愈发重要,提出了一种平均查找长度较小的排队算法,通过测试表明,该算法可以在增加很小的计算开销下显著提高排队速度。     

多项式密钥预分配协议在传感器网络上的实现

在无线传感器网络中,网络安全通信已逐步得到网络架构人员和研究人员的重视。鉴于无线传感器网络大规模、节点资源非常受限、分布式等特性,该文提出了多项式密钥预分配协议,描述了其具体设计流程及独有的优势,并通过代码设计在TinyOS操作系统上得到了实现。     

基于TinyOS的CC1100驱动程序设计

在无线传感器网络中,网络整体性能取决于节点上的通信模块。该文根据实际需要,在实现网络基本功能的前提下,选用功耗较小的CC1100芯片作为节点的无线收发单元。在分析CC1100功能特性并介绍嵌入式操作系统TinyOS的基础上,阐述如何使用NesC语言实现基于MSP430F1611平台的CC1100驱动程序。     

Linux在无线传感器Imote2上的移植与应用

分析嵌入式Linux系统和无线传感器操作系统TinyOS的特点,阐述嵌入式Linux系统在高性能节点上的优势。描述基于高性能传感器节点Imote2构建Linux系统环境的原理和方法,介绍基于Imote2-Linux的应用实例。该实例能体现Linux系统编程模型一致、软件模块可移植性与可重用性高等特点,为无线传感器网络的应用开发和部署提供新的研究方法。