无线传感网中代码更新机制的研究与设计

无线传感网的感知节点部署后需要进行软件维护和功能扩展,因此远程代码更新已变成一种不可或缺的服务。在分析MOAP、Deluge、Ripple等代码分发协议的基础上,设计了一种高可靠、低能耗、低存储、低延迟的多跳代码更新机制Air_update。该机制通过重新设计Bootloader来保证加载代码镜像的正确性、完整性以及节点重编程异常后的可用性;同时,采用子集到子集的分发协议、单播请求的重传策略、滑动窗口的存储管理机制,以减少代码分发的通信量和SRAM、EEPROM的使用量,降低能耗,延长网络的生命周期。最后通过组网实验验证了设计的正确性与有效性。     

面向精准农业的感知节点传感器驱动与控制

分析了面向精准农业应用的无线传感器网络感知节点的功能特性,针对现行节点不能满足精准农业中低能耗、长生命周期及数据准确性需求的问题,搭建了Testmote硬件平台,并基于ATmega1281微处理器实现了传感器模块外围逻辑电路设计,为不同类型通信协议的传感器模块提供即插即用的接入方式.进一步,在深入研究Tiny OS 2.x硬件体系结构的基础上,抽象出了传感器模块的驱动体系.最后,根据传感器模块通信协议类型的不同,按照测试、验证、移植的思路,进行通信协议匹配,实现传感器模块的驱动和控制,并成功应用于精准农业大棚监测系统中.     

无线传感器网络测试平台研究

由于无线传感器网络与物理世界的紧密耦合以及物理世界本身的不确定性,导致人们在实际部署应用前必须通过无线传感器网络测试平台才能更加有效地验证程序与系统的正确性,从而尽早地在实际部署前发现软件中的问题。分析了无线传感器网络测试平台出现的背景,介绍了通用的无线传感器网络测试平台设计要求和原则;着重研究了当前具有代表性的无线传感器网络测试平台并分析其主要特点,最后给出了总结和展望,指出了需要进一步研究的方向。     

WSN中一种自适应无损数据压缩机制

为了高效利用无线传感器网络(WSN)宝贵的无线信道资源,改进了文献[1]中无损数据压缩机制,利用自适应霍夫曼编码算法对连续两个感知数据的差值di进行编码,保证任意时刻出现频度最高的di获得最短编码,通过传输编码后的数据达到改善网络环境,节省节点能量的目的;实验结果表明,此机制较文献[1]中算法压缩率提高近15%,且能够适应差值di分布规律的不确定性,具有广泛实用价值。