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1、 无线传感器网络解决方案 BEZgbeX 提供自组网无线传感器网络全面的软硬件平台 搭载V ATega128 处理器 基于专门适用于无线传感器网络的 TiyS 操作系统 可根据需求选配模块,实现多种应用(RID、G、继电器控制、电机控制、超声波)并提供相应源程序 构建泛在传感器网络 IEEE 802.1。4,进行普适计算研究,开发无线传感器网络的最佳平台 1 无线传感器网络背景 无线传感器网络(USN-ubiqutus sensr ntwor)是当前国际上备受关注的,由多学科高度交叉的,新兴前沿研究热点所谓无线传感器网络就是由分布在一定区域内大量的小型或微型的传感器节点组成,可以实时感知、监测
2、各种环境或目标对象信息,通过嵌入式系统对信息进行智能处理,并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式将所感知的信息传送到用户终端,从而真正实现“无处不在的计算理念。智能无线传感网络综合了传感技术、嵌入式计算技术、现代网络技术、无线通信技术、分布式智能信息处理技术等,适用于研究所、高校很多学科的研究。传感器网络的研究采用系统发展模式,因而必须将现代的先进微电子技术、微细加工技术、系统芯片 SOC 设计技术、纳米材料技术、现代信息通讯技术、计算机网络技术等融合,以实现其小型化或微型化、集成化、多功能化、系统化、网络化,特别是实现传感网络特有的超低功耗系统设计。无线传感器网络的教育,既适合于涉及到的
3、各专业领域专业人才的培养,又适用于复合型、创新型人才的教育。此装备适合于计算机、电子信息、自动化、电子科学与技术、通信等电子学科。是本科生基础教学、创新竞赛毕业设计的最佳装备,同时也适用于研究生及科研人员进行二次开发,相关研究.2 相关课程设置 2.1 课程设置背景 应用是传感器网络研究的原动力。在学生进行这个主题学习的过程中,遇到的最大阻力就是缺少实践技能。传感器节点是由 8 位微处理器、短距离无线电波和模拟/数字传感器这些有限器件 组成的简单模块。为了能够给它编程获取传感器信息,学生需要实验丰富的课程,以便掌握从基础知识到如何应用的全部技能。定位于让学生开发、应用传感器网络,紧赶传感器的研
4、究前沿,在课程中可系统的讲解如下内容:1、开发平台讲解 2、可编程器基本原理 3、传感器信息处理 4、通讯协议和系统 5、应用实例。每周 2 小时理论,小时实验。目标:1、让学生有能力自己开发无线传感器的应用、从事传感器网络的高级研究。相关参考课程 配套教材提供以下实验,并提供源代码.。2.1 传感器网络概况(周)当前传感器网络的基本技术,相关应用及研究热点。2。2 开发环境设置(3 周)熟悉适用于无线传感器网络的 TinyOS 操作系统,NeC 编程,AV tudio 下载环境及 AVR Tmega 2 微处理器。相关实验:开发环境设置 Lab 1 通过调用 tak 控制 LED La 2
5、通过调用ier 控制E 。2 传感器连接接口(周)熟悉各种传感器的接口及与数据采集方法 相关实验:Lab 3 ED 的控制实验 b 4 照度传感器信息采集 5 温湿度传感器的信息采集 b 6 红外线传感器控制 温湿度传感器 2。2.4 传感器信息的传送(3 周)熟悉通过串口传送传感器数据及对 EPROM、外部存储器的控制.相关实验:Lab 7 EEPROM 及外部存储器的控制 b 读取模块硬件 ID b 9 与 PC 的串行通讯 5。22 网络和系统(周)熟悉无线传感器网络的 MA协议,及电源信道控制 相关实验:ab 10 无线 MA协议 Lb 1 节能MAC 协议 La 2 RF 功率控制及
6、多信道选择 La 13 利用 TSSIM 的无线 Ad-hc 网络练习 2.2。相关应用(3 周)进行相关应用实验 相关实验:Lab 4 UN 网络应用实例 ab 1 利用树路由进行传感器信息传送的多跳实验 Lb 6 结合读卡器的相关实验 3 产品结构 1。3 硬件 1。1.四个基本模块 3。.1。1 主控单元 ATMEL 公司 Ameg128L 8 位微处 理器 2。1。1。3RF 芯片 RF 芯片采用 T Chicon CC 242 3.1。3 传感器 温、湿度传感器、照度传感器 (Lht Sensr)及紅外线传感器(Infrrd nr).1。2 一个继电器选项模块 同基本模块通过接口相连
7、,基本模块上的 MCU 可以控制继电器。可通过对继电器的控制来控制其它电子回路。31。一个人体感知传感器模块 同基本模块通过接口相连,感知信息可传到U.通过接口相连 可进行人体感知的应用,例如自动门前对人的识别。41。3 一个 RFI(无线射频识别)读卡器及五张标签 可与 ZigbeX 模块连接,进行关于 RFID 的相关实验.。1.5 AVR 编程器及其它附件 4.系统参数 项目 参数 硬件特征 微处理器 ATmega 12(pa 128Kbte RA kbte EEROM 4kB AD10t 8h RF 芯片 C2420 2.GHz (EE 80。1。4 P)安全 DSSS 传送速率 最大
8、 250kbps 传感器 模块搭配温度、湿度、亮度及红外线传感器 电源 1。v 2 节 或者 1v 可充电电池 2 节 大小 40mm70m 软件特征 TnS 开源操作系统 低功耗管理 dhc 路由应用 s 小容量代码 R BA/IE82。15.Prcl 2。4GHz 开发环境 NesC 编译器 U AVR gcc 编译器 ISP 下载器 5传感器选配模块 这些传感器都可以和基本模块通过接口方便的连接,掌握无线传感器网络的基本知识后,可通过选配不同的传感器模块组合出不同的应用。气象传感器模块 温湿度、红外线、红外线、大气压、震动 A1 传感器模块 接近传感器、人体感知(远红外线传感器)位置传感器 GPS 传感器 生物传感器模块 脉搏用传感器、体温用传感器 Rlay 模块 继电器模块 USB 模块 URT 通讯及 ISP 下载 Tet 模块 TXT LD eTth 模块 在SN 装置中进行 BuToth 通信 超音波模块 可以进行室内位置测定、距离测定 马达控制模块 可以进行直流电机控制控制