APP下载
登录
0 引 言
无线传感器网络WSN(wireless sensor network)是一种自组织网络，它由大量低成本、资源有限的传感节点设备组成，节点间协同工作实现某一特定任务。由于无线传感网络所具有的易扩展、自组织、分布式结构和实时性的特点，无线传感网络的应用已经由军事领域扩展到其他许多领域，例如环境监测、气候监测、目标追踪、工业自动化等方面，此外还为未来的远程医疗和空间探索提供了很大的应用空间。
无线传感器网络体系结构如图1所示，通常包括传感器节点、汇聚节点(sinknode)、外部网络和用户界面。大量传感器节点随机部署在感知区域(Sensorfield)内部或附近，能够通过自组织方式构成网络，传感器节点将采集到的数据沿着其他传感器节点逐跳进行传输，在传输过程中所采集的数据可能被多个节点处理，经过多跳路由后到汇聚节点，再由汇聚节点通过外部网络把数据传送到处理中心进行集中处理。
1 系统硬件设计
无线传感器网络终端节点的硬件一般包括数据处理单元、无线传输单元、传感采集单元和电源供应单元。如图2所示，传感采集单元可以根据应用背景选择相应的测量物理量的传感器，电源供应单元部分由于系统大部分处于低功耗模式，可以采用7号电池解决。下面着重介绍数据处理单元、无线传输单元。
1．1 数据处理单元
MSP430是具有超低功耗特点的16位单片机，本方案选用MSP430F148，其功耗电流已经达到了μA级。16位CPU和高效的RISC指令系统，无外扩的数据地址总线，在8MHz时可达到125ns的指令周期，具有16个快速响应中断，能及时处理各种紧急事件。丰富的片内外围功能模块：12位的A／D转换器ADC12内包括采样／保持功能的ADC内核、转换存储逻辑、内部参考电平发生器、多种时钟源、采样及转换时序电路。有8个外通道，4个内通道，高达200kbps的采样速率，多种采样方式。两路USART通信串口，可用于UART和SPI模式；片内有精密硬件乘法器、两个16位定时器，6个并行口P1～P6，48条I／O口线，其具有64KB的闪存，用于存储采集数据。
热门文章
