基于PXA270的无线传感器网络汇聚节点设计与实现*

研究了无线传感器网络中汇聚节点的设计原则,在分析PXA270处理器特点的基础上设计并实现了一个汇聚节点硬件.基于此,进一步对在一个新的硬件平台上实现引导加载程序和移植U-boot作了深入探讨,并最终实现了汇聚节点的软硬件平台.     

无线传感器网络汇聚节点LAN接口设计与实现

分析了无线传感器网络汇聚节点的通信功能需求,设计了基于PXA310核心处理器及10M/100M自适应DM9000以太网控制芯片的LAN接口硬件方案,满足了无线传感器网络汇聚节点数据可靠性传输的以太网通信结构;然后研究了在Linux平台下网络驱动程序的体系架构以及数据包的发送接收过程,并实现了基于设计的硬件平台汇聚节点以太网的驱动程序开发和具体的移植过程,实现嵌入式系统和设计的以太网硬件平台通讯功能;经实际应用表明设计汇聚节点的LAN接口能快速稳定传输数据。     

多通信方式的WSN汇聚节点的设计与实现

针对无线传感器网络汇聚节点通信方式单一的问题,设计实现基于PXA270处理器的、具有以太网、CF无线局域网及GPRS网络等多种通信方式的无线传感器网络汇聚节点,完成汇聚节点硬件平台引导加载程序的移植,构建无线传感器网络实验与研究平台。实际应用证明,多通信方式的汇聚节点具有较高的实用性。     

基于TinyOS与嵌入式技术的智能家居控制系统

通过TinyOS组网技术构建无线传感网,分析智能家居控制系统的功能需求,确定基于Qt和Linux的软件设计方案,实现小型的智能家居控制系统;详细介绍了硬件平台的构建和汇聚节点程序、终端节点程序以及Qt用户界面的软件设计流程.     

智能灌溉系统的无线传感器网络设计

针对农业灌溉中的水资源浪费问题,设计了用于农业智能灌溉的无线传感器网络系统.该系统采用PEGASIS协议中的分群路由思想将整个网络细化为多个子网路.各网络由子节点、汇聚节点和主节点构成,节点间通信采用时分多址( TDMA)通信协议,使用功耗等级划分方式进行联网和组网.节点设计引入了单片机AT89S52、RF芯片CC1101等硬件平台.系统实现了数据采集、传感器组网、数据无线传输、网络数据管理和监控等功能,实测结果验证了该设计的可行性和有效性,它能为智能精准灌溉提供平台.     

一种低功耗小型化无线传感器网络设计

无线传感器网络系统的研究已风靡全球,它包括网络拓扑结构,节点硬件平台,节点软件体系结构,如链路层协议,路由层协议和管理软件等.本文设计了一种低功耗小型化无线传感器网络,考虑到节点的成本与体积问题及应用需求,本文采用体积小,价格低的CC1010芯片为核心的硬件平台,并提出了基于该芯片的硬件平台的设计与实现.     

基于WSN的汽车尾气监测系统汇聚节点硬件设计

汽车尾气是环境污染的重要来源之一,描述了一种使用无线传感器网络对汽车尾气实时在线监测的方法.为实现系统中汇聚节点需要处理大量数据,通信方式多样的功能,提出了一种以ARM7处理器作为汇聚节点控制器的硬件设计方案.分析了基于无线传感器网络的汽车尾气监测系统汇聚节点的设计需求,进而介绍了其系统构成,最后详细说明了汇聚节点的硬件设计与实现.     

家庭网关传感器网络接入模块的研究与开发

在物联网架构下给出家庭网关传感器网络接入模块的需求分析,基于物联网家庭网关的软、硬件平台及传感器网络的软硬件平台,提出利用串口接入传感器网络汇聚节点快速实现家庭网关传感器网络接入模块的开发的方法,实现物联网架构中传感器网络的融合.     

基于温室控制的嵌入式以太网接口设计与实现

分析了汇聚节点在无线传感器网络中的功能及其工作原理.结合汇聚节点的网络功能需求及特点,设计了基于PXA270嵌入式微处理器及CS8900A以太网控制器的节点硬件.进而,在研究Linux平台网络接口驱动程序的设计架构与相关开发技术的基础上,开发了该汇聚节点的网络接口驱动程序.该设计方法易于实现,具有较好的实用性,可满足温室控制系统的需求.     

地空交互多感融合森林防护监测系统

针对森林资源防护不足,远离市区基建设施落后,传统无线传感器网络使用固定汇聚节点接收数据,通信多跳传输易产生"能量空洞"问题,设计了地空交互多感融合森林防护监测系统。系统应用空中移动汇聚节点与地面分簇簇头节点共同作业。应用了无人机嵌入汇聚节点形成空中移动汇聚节点,消除了地面障碍物密度大对地面移动设备运动轨迹的局限性;且空中移动汇聚节点同地面通信节点实现数据单跳传输,不仅提高了数据传输的效率和可靠性,同时也解决了各节点能耗不均衡问题。系统应用表明:设计的系统为大范围森林资源的防护监测提供了良好的解决方案。     

无线传感器网络便携式用户接口的设计与实现

重点考察无线传感器网络的人机交互问题,设计并实现了一种基于手持移动设备的无线传感器网络用户接口,以方便人们对传感器网络节点的灵活访问与控制。该用户接口搭建于Pocket PC平台,通过蓝牙与汇聚节点进行双向通信,从而实现对整个无线传感器网络系统的监控。用户可以通过便携式接口现场采集与处理传感器网络节点的数据,同时也可以发送指令对汇聚节点和普通节点进行各种设置。演示实验结果验证了该接口系统的可行性与有效性。     

嵌入式Linux的PC104数据采集卡的驱动设计

在PC104模块硬件平台和嵌入式Linux系统下,设计并实现PC104总线结构数据采集卡DMM-16-AT的设备驱动程序。利用嵌入式Linux平台,设计设备驱动程序与系统引导、操作系统内核以及外部设备三者间的接口,屏蔽DMM-16-AT的硬件特性,通过文件系统实现对DMM-16-AT的访问操作。该方法解决了工业色谱仪在嵌入式Linux下通过DMM-16-AT进行采样的问题。     

基于ZigBee的无线传感器网络设计

在TI公司CC2430芯片和ZigBee协议栈的基础上,设计并实现一个简单的无线温度传感器网络原型系统。讨论该系统的软硬件设计和实现细节,包括传感节点的器件选择与电路连接、拓扑发现协议和数据通信协议、管理节点程序逻辑和界面设计等。该系统经过实际环境中的运行测试,验证其正确性和有效性。     

基于WSN温室智能测控系统网关设计与实现

无线传感器网络在现代化农业中具有广阔的应用前景。本文分析了网关在温室智能测控系统中的重要性,研究了网关的设计原则和器件选型,基于PXA270低功耗嵌入式处理器设计并实现了具有以太网、USB主、CF等多扩展接口的网关硬件平台。此外,分析了引导加载程序的引导过程,并在自主设计的网关上实现了Blob的移植。     

U-Boot在S3C2440上的分析与移植

Bootloader（引导加载程序）是嵌入式系统开发的重要环节,它使得操作系统和硬件平台联系起来,对嵌入式系统的后继软件开发十分重要。介绍了当前嵌入式开发中功能强大、稳定可靠的引导装载程序U-Boot的特点、移植的过程,并且实现了包括下载内核、yaffs文件系统和启动Linux的功能,利用相应的命令下载内核、yaffs文件系统和启动Linux,证实了所移植的U-Boot的正确性。     

基于S3C2440的U-Boot双启动实现

嵌入式处理器S3C2440同时支持Bootloader从Nor Flash和Nand Flash启动,而U-Boot默认的启动设备为Nor Flash。为了使U-Boot同时支持从Nor Flash和Nand Flash启动,根据U-Boot在S3C2440处理器上的启动流程和U-Boot从Nand Flash和Nor Flash启动过程的差异,添加了Nand Flash读写驱动,使其同时支持Nor Flash和Nand Flash启动,并在此基础上分析并实现了U-Boot引导Linux内核镜像的过程。实现的源代码在交叉编译环境中编译通过,可以同时支持Nor Flash和Nand Flash的启动并能正确引导Linux内核,在基于S3C2440处理器的硬件平台上稳定运行。     

基于ARM平台的嵌入式软件保护方案

基于ARM平台提出了一种软硬件结合的嵌入式系统软件保护方案。利用加密算法AES和FS8826安全芯片,以嵌入式实时操作系统VxWorks为例,在启动过程中加入认证、密钥读取和解密操作以保证系统的安全启动,并进行周期性定时认证。     

不等接触率DT-MSN的代码分发模型

提出一种不等接触率容延迟移动传感器网络(DT-MSN)的代码分发模型。在网络正常运行阶段由汇聚节点在线统计节点间的接触率,代码分发前通过估计接触率获取更新代码的节点顺序,并以此预测代码分发所需时间,保证全网节点同时启用更新代码。仿真结果证明了该模型的有效性。