无线传感器网络的软硬件设计
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嵌入式无线传感器网络的软硬件设计,姓名：王海润 学号：10720999,嵌入式系统,嵌入式系统(embedded system)是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可定制，适用于各种应用场合，对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。,无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）,无线传感器网络 传感器+无线通信网络,无线传感器网络的概念,无线传感器网络是由部署在监测区域内部或附近的大量廉价的、具有通信、感测及计算能力的微型传感器节点通过自组织构成的“智能”测控网络。,无线传感器网络侧重于,节点微型化 节点规模化 节点功耗 节点成本 研究重点：如何最大限度的延长无线传感器 节点的生存周期,无线传感器网络的特点,节点尺寸微型化 采用大量节点采集目标区域物理量 节点自组网 超长的生存寿命,无线传感器网络结构,1.sensor node（传感器节点）/mote（灰尘）用来采集数据 2.sink（基站）用来集中从小型传感器收集的数据,无线传感器网络的主要技术,1.传感技术 2.微电子机械技术(MEMS技术) 3.网络技术 4.数据融合技术,无线传感器网络的应用,军事侦查 环境检测 医疗健康监护 农业生产 建筑与家居 空间海洋探索 ,军事应用,枪声定位,2005 年，美国军方成功测试了由美国Crossbow产品组建的枪声定位系统。,空间探索,森林防火,建筑物结构安全监测,农业应用,产品展示,软硬件设计,核心：如何尽可能延长节点的生存寿命,传感器节点(mote)组成,1.处理器和内存(一般能力都比较有限) 2.各类传感器(温度、湿度、声音、光强， 压力，土壤成分，加速度、全球定位等) 3.通讯设备(一般是无线电收发器或光学通信设备) 4.电池(干电池，太阳能电池) 5.定位设备(GPS) 6.能量收集设备,节点基本结构,Sink（基站）,更大的存储空间 更高的发射功率 更长的电池寿命,节点硬件设计,芯片级设计(SOC),极低功耗,极小尺寸,实现功能,无线传感器应用中很重要的问题,能源供应问题,能量收集系统,能量收集模块从光、振动、热或生物来源中捕获毫瓦级能量 光电转换 压电转换 温度差效应 电磁效应 ,能量收集系统方案,节点软件设计,操作系统(TinyOS) 通信协议(ZigBee) 数据预处理,谢谢！,
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