基于M2M的低功耗无线传感网组网技术的研究

更新时间：2020-03-03 12:16:40 大小：3M 上传用户：守着阳光1985 查看TA发布的资源 标签：m2m 低功耗无线传感网 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

下一代服务的一个特征是无所不在。就是把通信服务的对象从人扩展到任何一件东西，通信方式不只是在人与人之间，还有人与机之间、机与机之间。为了支持机对机应用，要给所有执行命令验证和控制功能的器具赋予无线通信功能。本文——基于M2M的低功耗无线传感网组网技术的研究——正是在体现这一特征的思想上提出的研究课题。本文通过对架构无线传感网所相关的硬件及软件知识的研究，着重于在建立系统的基础上实现整个系统的低功耗。这项研究对于需要电池供电且需要长时间待机的应用具有非常重要的实用价值。 MSP430系列单片机是TI公司推出的一种16位超低功耗和混合信号处理器。其针对实际应用需求，把许多模拟电路、数字电路和微处理器集成在一个芯片上，以提供“单片”解决方案。430系列单片机的主要特点是超低功耗、强大的处理能力、高性能模拟技术及丰富的片上外围模块、系统工作稳定、方便高效的开发环境等。 CC1020是为极低功率、极低电压的无线应用而设计的单片UHF收发器芯片。它符合EN300 220及FCCCFR47 15部分标准，主要用于ISM(工业、科研和医疗)频带和在426/429/433/868/915MHz频带的SRD中，也可编程后用于频率为424～470MHz和868～940MHz的多信道设备。CC1020尤其适合本系统的窄带和跳频应用。无线通信协议是软件中的一个重要问题，它直接关系到节点的性能。目前，无线传感器网络的链路层和网络层协议还没有定论，许多问题仍然处在学术界研究阶段。因此，软件方面，本文从通信协议设计入手，尽可能使系统在通信过程中耗能最低。在链路层，设计了一个简化的突发式通信协议。在网络层的协议上，采用了简化的路由协议。在单个节点上，一方面硬件采用无线传输方式，实现了低功耗；另一方面软件支持跳频的路由协议。从而使整个网络实现了低功耗的性能需求。本文基本实现了系统研究的初衷-无线传感网的实现在遵循M2M思想的大前提下，使原本正常工作状态下电流消耗为几十毫安级的端机系统，在通过对软硬件的设置之后，实现了可休眠状态下不加传感器最小电流为几百微安级的目标。当然，对于低功耗的追求是无止境的。本文只是在现有技术的基础上作了一些尝试性的研究，并实现了一个只...