【摘 要】
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无线传感器网络WSN是当前嵌入式与物联网领域的研究热点之一。WSN的应用开发涉及传感器、无线通信与组网、嵌入式软硬件设计及应用对象领域等综合技术。WSN的应用研究与产品
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无线传感器网络WSN是当前嵌入式与物联网领域的研究热点之一。WSN的应用开发涉及传感器、无线通信与组网、嵌入式软硬件设计及应用对象领域等综合技术。WSN的应用研究与产品开发具有难度较大、技术层面较多、复杂度较高等特点,成为了WSN应用发展的瓶颈。本课题借鉴可编程逻辑控制器PLC和组态软件的通用化与可配置设计思想,开发了一种硬件可裁剪、软件可定制的无线传感器网络可编程控制模块WSN-PCM,使得一般技术人员可以通过硬件组合、参数配置与二次编程等方式,实现WSN的数据采集、反馈控制、简明组网等功能。本课题主要工作如下:(1)通过分析PLC及组态软件的技术路线,针对WSN的需求特点,提出了WSN-PCM的设计思想、设计原则与设计框架;(2)在此基础之上,选择飞思卡尔的WSN专用芯片MC13213,按照嵌入式构件开发思想及硬件可重定义的要求,设计WSN-PCM的硬件实体;(3)WSN-PCM软件按照嵌入式软件构件层、无线路由协议层和应用框架层设计,层次结构清晰,各层功能明确。提出一种WSN-PCM简明网络路由协议WSN-SDNET。用户只需要调用提供的接口配置或二次编程就可以实现无线数据的透明传输。(4)WSN-PCM高端配置与测试软件按照通信方式、数据存储和界面功能分为通信单元、数据库单元和图形化显示单元三个部分,以简单直观的方式为用户提供配置WSN-PCM的手段,并通过串口通信显示WSN-PCM各项参数和工作状态。(5)结合无线调光控制系统,说明利用WSN-PCM定制出具体的PC-WSN系统的方法。通过对此项目运行状态的测试和跟踪表明,WSN-PCM功能考虑全面、性能稳定,降低了WSN的应用开发门槛,提高了WSN产品开发效率。
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