中南大学刘伟荣物联网-《无线传感器网络》实验报告

一、实验背景随着物联网技术的飞速发展，无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）作为一种重要的信息获取和传输手段，在军事、环境监测、智能交通、智能家居等领域得到了广泛应用。

为了深入了解无线传感器网络的工作原理和关键技术，我们进行了本次实验。

二、实验目的1. 熟悉无线传感器网络的基本概念和组成；2. 掌握无线传感器网络的通信协议和拓扑结构；3. 熟悉无线传感器网络的编程与调试方法；4. 通过实验，提高动手能力和实践能力。

三、实验内容1. 无线传感器网络概述无线传感器网络由传感器节点、汇聚节点和终端节点组成。

传感器节点负责感知环境信息，汇聚节点负责收集和转发数据，终端节点负责处理和显示数据。

传感器节点通常由微控制器、传感器、无线通信模块和电源模块组成。

2. 无线传感器网络通信协议无线传感器网络的通信协议主要包括物理层、数据链路层和网络层。

物理层负责无线信号的传输，数据链路层负责数据的可靠传输，网络层负责数据路由和传输。

3. 无线传感器网络拓扑结构无线传感器网络的拓扑结构主要有星形、树形、网状和混合形等。

星形拓扑结构简单，但易受中心节点故障影响；树形拓扑结构具有较高的路由效率，但节点间距离较长；网状拓扑结构具有较高的可靠性和路由效率，但节点间距离较远。

4. 无线传感器网络编程与调试本实验采用ZigBee模块作为无线通信模块，利用IAR Embedded WorkBench开发环境进行编程。

实验内容如下：（1）编写传感器节点程序，实现数据的采集和发送；（2）编写汇聚节点程序，实现数据的收集、处理和转发；（3）编写终端节点程序，实现数据的接收和显示。

5. 实验步骤（1）搭建实验平台，包括传感器节点、汇聚节点和终端节点；（2）编写传感器节点程序，实现数据的采集和发送；（3）编写汇聚节点程序，实现数据的收集、处理和转发；（4）编写终端节点程序，实现数据的接收和显示；（5）调试程序，确保各节点间通信正常；（6）观察实验结果，分析实验现象。

一、实验目的1. 了解无线传感网络的基本概念、组成和结构。

2. 掌握无线传感网络的基本操作和实验方法。

3. 通过实验，验证无线传感网络在实际应用中的可靠性和有效性。

二、实验内容1. 无线传感网络基本概念及组成无线传感网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种由大量传感器节点组成的分布式网络系统，用于感知、采集和处理环境信息。

传感器节点负责采集环境信息，并通过无线通信方式将信息传输给其他节点或中心节点。

无线传感网络主要由以下几部分组成：（1）传感器节点：负责感知环境信息，如温度、湿度、光照等。

（2）汇聚节点：负责将多个传感器节点的信息进行融合、压缩，然后传输给中心节点。

（3）中心节点：负责收集各个汇聚节点的信息，进行处理和分析，并将结果传输给用户。

2. 无线传感网络实验（1）实验环境硬件平台：ZigBee模块、ZB-LINK调试器、USB3.0数据线、USB方口线两根、RJ11连接线；软件平台：WinXP/Win7、IAR开发环境、SmartRFFlashProgrammer、ZigBeeSensorMonitor。

（2）实验步骤① 连接硬件设备，搭建无线传感网络实验平台；② 编写传感器节点程序，实现环境信息的采集；③ 编写汇聚节点程序，实现信息融合和压缩；④ 编写中心节点程序，实现信息收集和处理；⑤ 测试无线传感网络性能，包括数据采集、传输、处理等。

（3）实验结果分析① 数据采集：传感器节点能够准确采集环境信息，如温度、湿度等；② 传输：汇聚节点将多个传感器节点的信息进行融合和压缩，传输给中心节点；③ 处理：中心节点对采集到的信息进行处理和分析，生成用户所需的结果；④ 性能：无线传感网络在实际应用中表现出较高的可靠性和有效性。

三、实验总结1. 无线传感网络是一种新型的网络技术，具有广泛的应用前景；2. 通过实验，我们掌握了无线传感网络的基本操作和实验方法；3. 无线传感网络在实际应用中具有较高的可靠性和有效性，能够满足各种环境监测需求。

无线传感器网络实验报告目录LED实验一、实验目的二、实验内容三、实验设备与工具四、实验原理五、实验步骤六、实验结果片内温度传感器实验一、实验目的二、实验内容三、实验设备及工具四、实验原理五、实验步骤六、实验数据分析及结论七、实验代码点对点射频通信实验一、实验目的二、实验内容三、预备知识四、实验设备及工具五、实验原理六、实验步骤七、实验数据分析及结论八、实验代码无线射频广播实验一、实验目的二、实验内容三、预备知识四、实验设备及工具五、实验原理六、实验步骤七、实验数据分析及结论八、实验代码LED实验一、实验目的1.掌握CC2430/1的10相关寄存器的含义及使用。

2.学习编写简单的CC2430/1程序。

3.进一步熟悉hex文件的烧写二、实验内容通过软件延时的方法实现LED灯每隔一秒闪烁。

三、实验设备及工具硬件：MARM-IOT-I型CC2430/1节点板一块，USB接口仿真器，PC 机一台。

软件：PC机操作系统WinXP，IAR集成开发环境，TI公司的烧写软件。

四、实验原理CC2430/1芯片有三组I/O引脚，P0,P1,P2。

P0、P1每组8个I/O引脚，P2有5个I/O引脚，总共21个通用I/O引脚，每个引脚与I/O相关的主要有2种寄存器：功能选择寄存器、方向选择寄存器。

功能选择寄存器用于选择相应引脚的功能，可作为通用输入输出引脚或与外围设备相连的专用外围引脚。

方向选择寄存器是在引脚被选择为通用I/O引脚之后，选择引脚的I/O方向，是输入还是输出。

本实验选择P2_0 I/O引脚，将P2_0置成高电平即点亮LED，如图 2-6为LED小灯驱动电路，DS1为LED小灯，P2_0引脚使用CC2430/1的内置电源驱动LED小灯。

图1 LED小灯驱动电路下面以P2端口为例介绍端口寄存器。

位名称复位R/W 描述7 ——0 R/W 未使用6 PRI3P1 0 R/W 端口1外设优先级控制，当PERCFG分配USART1和USART0相同的引脚的时候，这些位应确定优先顺序0 USART0优先 1 USART1优先5 PRI2P1 0 R/W 端口1外设优先级控制，当PERCFG分配USART1和Timer3相同的引脚的时候，这些位应确定优先顺序0 USART1优先 1 Timer3优先4 PRI1P1 0 R/W 端口1外设优先级控制，当PERCFG分配Timer1和Timer4相同的引脚的时候，这些位应确定优先顺序0 Timer1优先 1 Timer4优先3 PRI0P1 0 R/W 端口1外设优先级控制，当PERCFG分配USART0和Timer1相同的引脚的时候，这些位应确定优先顺序0 USART0优先 1 Timer1优先2 SELP2_4 0 R/W P2_4功能选择0 通用输入/输出口 1 外围功能1 SELP2_3 0 R/W P2_3功能选择0 通用输入/输出口 1 外围功能当相应端口被选择为串行输入输出口时，还需确定串行口是输入还是输出。

无线传感器网络实验报告Contiki mac协议与xmac协议的比较1.简介无线传感器网络（wireless sensor networks, WSN）节点由电池供电，其能力非常有限，同时由于工作环境恶劣以及其他各种因素，节点能源一般不可补充。

因而降低能耗、延长节点使用寿命是所有无线传感器网络研究的重点。

WSN中的能量能耗主要包括通信能耗、感知能耗和计算能耗，其中通信能耗所占的比重最大，因此，减少通信能耗是延长网络生存时间的有效手段。

同时，研究表明节点通信时Radio模块在数据收发和空闲侦听时的能耗几乎相同，所以要想节能就需要最大限度地减少Radio模块的侦听时间（收发时间不能减少），及减小占空比。

传统的无线网络中，主要考虑到问题是高吞吐量、低延时等，不需要考虑能量消耗，Radio模块不需要关闭，所以传统无线网络MAC协议无法直接应用于WSN，各种针对传感器网络特点的MAC协议相继提出。

现有的WSN MAC协议按照不同的分类方式可以分成许多类型，其中根据信道访问策略的不同可以分为：X-MAC协议X-MAC协议也基于B-MAC协议的改进，改进了其前导序列过长的问题，将前导序列分割成许多频闪前导（strobed preamble），在每个频闪前导中嵌入目的地址信息，非接收节点尽早丢弃分组并睡眠。

X-MAC在发送两个相邻的频闪序列之间插入一个侦听信道间隔，用以侦听接收节点的唤醒标识。

接收节点利用频闪前导之间的时间间隔，向发送节点发送早期确认，发送节点收到早期确认后立即发送数据分组，避免发送节点过度前导和接收节点过度侦听。

X-MAC还设计了一种自适应算法，根据网络流量变化动态调整节点的占空比，以减少单跳延时。

优点：X-MAC最大的优点是不再需要发送一个完整长度的前导序列来唤醒接收节点，因而发送延时和收发能耗都比较小；节点只需监听一个频闪前导就能转入睡眠。

缺点：节点每次醒来探测信道的时间有所增加，这使得协议在低负载网络中能耗性比较差。

无线传感网络实验报告无线传感网络实验报告引言：无线传感网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种由大量分布式的传感器节点组成的网络系统，用于收集、处理和传输环境信息。

WSN具有低成本、低功耗、自组织等特点，广泛应用于环境监测、智能交通、农业等领域。

本实验旨在通过搭建一个简单的无线传感网络，探索其工作原理和性能特点。

一、实验环境搭建1. 硬件准备：选用多个传感器节点和一个基站节点。

传感器节点包括传感器、微处理器、无线通信模块等；基站节点负责接收和处理传感器节点发送的数据。

2. 软件准备：选择适合的操作系统和开发工具，例如TinyOS、Contiki等。

编写传感器节点和基站节点的程序代码。

二、传感器节点部署1. 部署传感器节点：根据实验需求，在待监测区域内合理布置传感器节点。

节点之间的距离和布置密度需根据具体应用场景进行调整。

2. 传感器节点初始化：节点启动后，进行初始化工作，包括自身身份注册、与周围节点建立通信连接等。

三、无线传感网络通信1. 数据采集：传感器节点根据预设的采样频率，采集环境信息，并将数据存储到本地缓存中。

2. 数据传输：传感器节点通过无线通信模块将采集到的数据传输给基站节点。

传输方式可以是单跳或多跳，根据节点之间的距离和网络拓扑结构进行选择。

3. 数据处理：基站节点接收到传感器节点发送的数据后，进行数据处理和分析。

可以根据具体需求，对数据进行滤波、聚合等操作，提取有用信息。

四、无线传感网络能耗管理1. 能耗模型：根据传感器节点的工作状态和通信负载，建立能耗模型，评估节点的能耗情况。

2. 能耗优化：通过调整传感器节点的工作模式、通信协议等方式，降低节点的能耗。

例如，采用睡眠唤醒机制、自适应调整通信距离等。

五、实验结果与分析1. 数据传输性能：通过实验测试，评估无线传感网络的数据传输性能，包括数据传输延迟、传输成功率等指标。

2. 能耗分析：根据实验结果，分析传感器节点的能耗情况，探讨能耗优化策略的有效性和可行性。

无线传感网实验报告一、实验目的本实验的主要目的是了解无线传感网（Wireless Sensor Network，WSN）的基本原理和特点，以及进行一些简单的WSN实验，掌握其基本应用方法。

二、实验器材1.电脑2. 无线传感器节点（如Arduino）3. 无线通信模块（如XBee）4.传感器（如温度传感器、光照传感器等）三、实验步骤和内容1.了解无线传感网的基本概念和特点。

2.搭建无线传感网实验平台。

将无线传感器节点和无线通信模块进行连接。

3.编程控制无线传感器节点，收集传感器数据并通过无线通信模块进行传输。

4.在电脑上设置接收数据的接口，并接收传感器数据。

5.对传感器数据进行分析和处理。

四、实验结果和讨论在实验中，我们成功搭建了一个简单的无线传感网实验平台，并通过无线通信模块进行数据传输。

通过编程控制，我们能够收集到传感器节点上的温度数据，并通过无线通信模块将数据传输到电脑上进行接收。

在实验过程中，我们发现无线传感网的优点是具有灵活性和扩展性。

通过无线通信模块，传感器节点之间可以进行无线通信，灵活地传输数据。

同时，我们还可以通过添加更多的传感器节点来扩展整个无线传感网的功能和覆盖范围。

然而，无线传感网也存在一些限制和挑战。

首先，无线通信模块的传输距离和传输速率有限，可能会受到环境因素的影响。

其次，无线传感器节点的能耗问题需要考虑，因为它们通常是使用电池供电的，而且在实际应用中通常需要长时间连续工作。

五、结论通过本次实验，我们对无线传感网的基本原理和特点有了一定的了解，并掌握了一些简单的无线传感网应用方法。

我们成功搭建了一个实验平台，并通过无线通信模块和传感器节点进行数据传输和接收。

实验结果表明，无线传感网具有一定的灵活性和扩展性，但同时也面临着一些挑战。

对于以后的无线传感网应用和研究，我们需要进一步探索和解决这些挑战。

无线传感器网络实验报告Contiki mac协议与xmac协议的比较1.简介无线传感器网络（wireless sensor networks, WSN）节点由电池供电，其能力非常有限，同时由于工作环境恶劣以及其他各种因素，节点能源一般不可补充。

因而降低能耗、延长节点使用寿命是所有无线传感器网络研究的重点。

WSN中的能量能耗主要包括通信能耗、感知能耗和计算能耗，其中通信能耗所占的比重最大，因此，减少通信能耗是延长网络生存时间的有效手段。

同时，研究表明节点通信时Radio模块在数据收发和空闲侦听时的能耗几乎相同，所以要想节能就需要最大限度地减少Radio模块的侦听时间（收发时间不能减少），及减小占空比。

传统的无线网络中，主要考虑到问题是高吞吐量、低延时等，不需要考虑能量消耗，Radio 模块不需要关闭，所以传统无线网络MAC协议无法直接应用于WSN，各种针对传感器网络特点的MAC协议相继提出。

现有的WSN MAC协议按照不同的分类方式可以分成许多类型，其中根据信道访问策略的不同可以分为：X-MAC协议X-MAC协议也基于B-MAC协议的改进，改进了其前导序列过长的问题，将前导序列分割成许多频闪前导（strobed preamble），在每个频闪前导中嵌入目的地址信息，非接收节点尽早丢弃分组并睡眠。

X-MAC在发送两个相邻的频闪序列之间插入一个侦听信道间隔，用以侦听接收节点的唤醒标识。

接收节点利用频闪前导之间的时间间隔，向发送节点发送早期确认，发送节点收到早期确认后立即发送数据分组，避免发送节点过度前导和接收节点过度侦听。

X-MAC还设计了一种自适应算法，根据网络流量变化动态调整节点的占空比，以减少单跳延时。

优点：X-MAC最大的优点是不再需要发送一个完整长度的前导序列来唤醒接收节点，因而发送延时和收发能耗都比较小；节点只需监听一个频闪前导就能转入睡眠。

缺点：节点每次醒来探测信道的时间有所增加，这使得协议在低负载网络中能耗性比较差。

无线传感器网络实验报告实验报告：无线传感器网络的应用与优化探究一、实验目的本次实验旨在探究无线传感器网络的应用与优化，具体包括传感器网络的组网方式、数据传输协议的选择与优化等。

二、实验原理及工具1.传感器网络组网方式传感器网络通常采用星型、树型、网状三种组网方式。

星型组网结构简单，但单点故障时整个系统会瘫痪；树型组网结构便于数据的传输与管理，但在拓扑结构发生变化时需要重新组网；网状组网结构形式多样，具有较强的灵活性，但网络维护复杂。

本实验将分别对比三种组网方式的性能差异。

2.数据传输协议的选择与优化实验将分别采用无线传感器网络中常用的LEACH、BCP、SPIN协议进行数据传输。

并通过测试比较它们在不同条件下的性能表现，优化协议选择与参数设置，提高网络的传输效率和能耗。

3.实验工具实验中将使用Contiki操作系统，该操作系统是专门为无线传感器网络设计的，支持多种协议，并提供了实验所需的模拟环境。

三、实验内容及步骤1.组网方式的测试(1)搭建星型、树型、网状三种不同的传感器网络拓扑结构。

(2)分别记录每种网络结构在传输运行时的稳定性、延迟、能耗等性能指标，并进行对比分析。

2.数据传输协议的测试及优化(1) 安装Contiki操作系统，选择LEACH、BCP、SPIN协议，并设置相应的参数进行数据传输实验。

(2)改变实验条件（如节点密度、网络负载等），测试和比较三种协议在不同条件下的性能表现。

(3)根据实验结果，优化协议的参数设置，并比较优化后的协议和原始协议的性能差异。

四、实验结果及讨论1.组网方式的测试实验结果显示，星型组网方式具有简单易实现、维护成本低的特点，但存在单点故障的风险，一旦发生节点故障，整个系统将瘫痪。

树型组网方式在数据传输和管理方面具有一定的优势，但拓扑结构变化时需要重新组网。

网状组网方式相对灵活，但也增加了网络维护的复杂性。

根据实验结果，可以根据具体应用场景的要求选择最适合的组网方式。

桂林电子科技大学实验报告2015-2016学年第一学期开课单位海洋信息工程学院适用年级、专业课程名称无线传感器网络主讲教师王晓莹课程序号1510344课程代码BS1620009X0实验名称ns2实验环境配置及应用实验学时6学时学号姓名一、实验目的1)掌握虚拟机的安装方法。

2)熟悉Ubuntu系统的基本操作方法。

3)掌握ns2环境配置。

4)掌握tcl语言的基本语句及编程规则。

5)了解使用ns2进行网络仿真的过程。

二、实验环境1)系统：Windows 10 专业版 64位2)内存：8G3)软件：VMware Workstation 12 Pro三、实验内容(一)安装虚拟机（简述安装步骤）a)在VMware官网（https:///cn）下载程序VMware Workstation12 Prob)双击打开下载好的程序自动解压，解压完成后进入安装向导。

c)程序安装完成后，对程序进行注册，VMware Workstation 12 Pro key/注册码：5A02H-AU243-TZJ49-GTC7K-3C61Nd)虚拟机程序安装成功。

(二)安装Ubuntu系统（简述安装步骤）a)网上下载ubuntu-14.04.3-desktop-amd64.iso文件（Ubuntu 14 64位系统镜像）b)打开VMware Workstation 12 Pro程序，创建一个新的虚拟机c)进入新建虚拟机向导，选择自定义配置安装进行下一步。

d)安装客户机操作系统，择安装程序光盘映像文件，放入已下载好的Ubuntu 1464位系统镜像文件，进行简易安装。

e)选择安装路径和配置完成向导，进入Ubuntu系统安装界面，等待安装完成。

(三)安装ns2软件及相关环境配置（简述安装步骤及环境配置过程）a)先更新一下系统。

在终端输入：sudo apt-get update #更新源列表sudo apt-get upgrade #更新已安装的包sudo apt-get dist-upgrade #更新软件，升级系统b)安装几个需要使用的软件包sudo apt-get install build-essentialsudo apt-get install tcl8.5 tcl8.5-dev tk8.5 tk8.5-dev #for tcl and tksudo apt-get install libxmu-dev libxmu-headers #for namc)下载ns-allinone-2.35.tar.gz。

Central South University无线传感器网络实验报告学院:班级:学号:姓名:时间:指导老师：第一章基础实验1 了解环境1.1 实验目的安装 IAR 开发环境。

CC2530 工程文件创建及配置。

源代码创建，编译及下载。

1.2 实验设备及工具硬件：ZX2530A 型底板及 CC2530 节点板一块，USB 接口仿真器，PC 机软件：PC 机操作系统 WinXP，IAR 集成开发环境，TI 公司的烧写软件。

1.3 实验内容1、安装 IAR 集成开发环境IAR 集成开发环境安装文件所在光盘目录：物联网光盘\工具\C D-EW8051-76012、ZIBGEE 硬件连接安装完 IAR 和 Smartrf Flash Programmer 之后，按照图所示方式连接各种硬件，将仿真器的 20 芯 JTAG 口连接到 ZX2530A 型CC2530 节点板上，USB 连接到 PC 机上，RS-232 串口线一端连接ZX2530A 型 CC2530 节点板，另一端连接 PC 机串口。

3、创建并配置 CC2530 的工程文件IAR 是一个强大的嵌入式开发平台，支持非常多种类的芯片。

IAR 中的每一个 Project，都可以拥有自己的配置，具体包括 Device 类型、堆/栈、Linker、Debugger 等。

（1）新建 Workspace 和 Project首先新建文件夹 ledtest。

打开 IAR，选择主菜单 File -> New -> Workspace 建立新的工作区域。

选择 Project -> Create New Project -> Empty Project，点击 OK，把此工程文件保存到文件夹 ledtest 中，命名为：ledtest.ewp（如下图）。

（2）配置 Ledtest 工程选择菜单 Project->Options...打开如下工程配置对话框选择项 General Options，配置 Target 如下Device：CC2530；（3）Stack/Heap 设置：XDATA stack size：0x1FF（4）Debugger 设置：Driver：Texas Instruments （本实验为真机调试，所以选择 TI；若其他程序要使用 IAR仿真器，可选 Simulator）至此，针对本实验的 IAR 配置基本结束.4、编写程序代码并添加至工程选择菜单 File->New->File 创建一个文件，选择 File->Save 保存为 main.c将 main.c 加入到 ledtest 工程，将实验代码输入然后选择 Project->Rebuild All 编译工程编译好后，选择 Project->Download and debug 下载并调试程序下载完后，如果不想调试程序，可点工具栏上的按钮终止调试。

无线传感器网络实验报告无线传感器网络实验报告引言：无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，简称WSN）是一种由大量分布式无线传感器节点组成的网络系统。

这些节点能够感知环境中的各种物理量，并将所感知到的信息通过无线通信传输给基站或其他节点。

WSN广泛应用于农业、环境监测、智能交通等领域。

本实验旨在通过搭建一个简单的无线传感器网络系统，了解其工作原理和性能特点。

一、实验背景无线传感器网络是现代信息技术的重要组成部分，其应用领域广泛且前景十分广阔。

通过实验，我们可以深入了解WSN的工作原理和应用场景，为今后的研究和开发提供基础。

二、实验目的1. 掌握无线传感器网络的基本概念和原理；2. 理解无线传感器网络的组网方式和通信协议；3. 了解无线传感器网络的性能特点和应用领域。

三、实验设备1. 无线传感器节点：本实验使用了10个无线传感器节点，每个节点都具备感知和通信功能；2. 基站：作为无线传感器网络的中心节点，负责接收并处理来自传感器节点的数据；3. 电脑：用于控制和监控整个无线传感器网络系统。

四、实验步骤1. 搭建无线传感器网络：将10个传感器节点分别放置在不同的位置，并保证它们之间的通信范围有重叠部分；2. 配置传感器节点参数：通过电脑连接到基站，对每个传感器节点进行参数配置，包括通信频率、传输功率等；3. 数据采集与传输：传感器节点开始感知环境中的物理量，并将采集到的数据通过无线通信传输给基站；4. 数据处理与展示：基站接收到传感器节点的数据后，进行数据处理和分析，并将结果展示在电脑上。

五、实验结果与分析通过实验，我们成功搭建了一个简单的无线传感器网络系统，并进行了数据采集和传输。

我们发现，传感器节点能够准确地感知环境中的物理量，并将数据可靠地传输给基站。

基站对接收到的数据进行了处理和分析，展示了环境中物理量的变化趋势。

六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了无线传感器网络的工作原理和性能特点。

一、实验目的本次实验旨在了解无线传感网络（Wireless Sensor Network，WSN）的基本原理、组成及工作流程，掌握无线传感网节点的信息采集、数据处理和无线通信等功能，并通过实际操作加深对无线传感网技术的理解和应用。

二、实验原理无线传感网络是由大量廉价的传感器节点组成的分布式网络系统，通过无线通信方式形成多跳自组织的网络。

每个节点具有信息采集、数据处理和无线通信等功能，能够感知、采集、处理和传输环境中的信息。

无线传感网络广泛应用于环境监测、智能控制、智能家居等领域。

三、实验内容1. 实验环境与设备- 传感器节点：ZigBee模块、温湿度传感器、光敏传感器等；- 中心节点：计算机、无线通信模块；- 无线通信设备：无线路由器、网线等；- 软件平台：Node-RED、MQTT服务器等。

2. 实验步骤（1）搭建无线传感网络1. 将传感器节点连接到中心节点；2. 设置中心节点的IP地址和端口号；3. 启动MQTT服务器。

（2）节点配置1. 设置传感器节点的IP地址、端口号、主题等参数；2. 配置传感器节点采集的数据类型。

（3）数据采集与传输1. 传感器节点采集环境数据；2. 传感器节点将采集到的数据发送到中心节点；3. 中心节点接收数据，并进行处理和分析。

（4）数据展示1. 使用Node-RED可视化平台展示传感器节点采集到的数据；2. 分析数据，得出结论。

四、实验结果与分析1. 实验结果实验成功搭建了无线传感网络，传感器节点能够采集环境数据，并将数据发送到中心节点。

中心节点接收数据后，通过Node-RED平台进行可视化展示，方便用户实时了解环境状况。

2. 实验分析（1）无线传感网络能够有效地采集、传输和处理环境数据，为用户提供实时、准确的环境信息。

（2）通过Node-RED平台，可以方便地实现数据的可视化展示，提高数据处理和分析效率。

（3）无线传感网络在实际应用中具有广泛的前景，如环境监测、智能家居、智能交通等领域。

无线传感器网络实验报告集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）无线传感器网络实验报告专业计算机科学与技术班级 13级计科1班学号姓名目录实验一 CC2530 I/O基础实验实验二 CC2530按键中断实验三 CC2530定时器的使用实验四串行通信接口发送与接收实验五 Zigbee点到点无线通信实验六 Zigbee串口实验实验七无线温度检测实验实验八 Zigbee组网实验实验一 CC2530 I/O基础实验一、实验目的1.掌握IAR编译软件界面的功能；2.掌握配置通用IO寄存器的方法；3.掌握如何编写代码及程序下载。

二、实验内容1.使用CC2530的IO来控制LED灯循环闪烁；2.判断按键是否被按下，如果按下，改变LED灯的状态，原先亮的灯灭，原先灭的亮，如此循环下去。

三、相关知识点cc2530有21个可编程的I/O引脚，P0、P1口是完全的8位口，P2口只有5个可使用的位。

通过软件设定一组SFR寄存器的位和字节，可使这些引脚作为通常的I/O口或作为连接ADC、计时器或USART部件的外围设备I/O口使用。

2.I/O口特性：(1)可设置为通常的I/O口，也可设置为外围I/O口使用；(2)在输入时有上拉和下拉能力；(3)全部21个数字I/O口引脚都具有影响外部的中断事件也能被用来唤醒休眠模式。

3.I/O端口的寄存器如下：P0：端口0 P1：端口1 P2：端口2 PERCFG:外设控制寄存器 APCFG:模拟外设I/O配置P0SEL:端口0功能选择寄存器 P1SEL:端口1功能选择寄存器P2SEL:端口2功能选择寄存器 P0DIR:端口0方向寄存器P1DIR:端口1方向寄存器 P2DIR:端口2方向寄存器P0INP:端口0输入模式寄存器 P1INP:端口1输入模式寄存器P2INP:端口2输入模式寄存器 P0IFG:端口0中断状态标志寄存器P1IFG:端口1中断状态标志寄存器P2IFG:端口2中断状态标志寄存器 PICTL:中断边缘寄存器P0IEN:端口0中断掩码寄存器 P1IEN:端口1中断掩码寄存器P2IEN:端口2中断掩码寄存器 PMUX:掉信号Mux寄存器OBSSEL0：观察输出控制寄存器0 OBSSEL1：观察输出控制寄存器1 OBSSEL2：观察输出控制寄存器2 OBSSEL3：观察输出控制寄存器3 OBSSEL4：观察输出控制寄存器4 OBSSEL5：观察输出控制寄存器5四、实验步骤1.启动IAR；2.新建一个IAR工作区，或者打开一个IAR工作区；3.连接CC Debugger调试器和ZigBee模块、连接CC Debugger到计算机，安装驱动；4.设置项目参数；5.编写、编译、下载程序。

无线传感网络实验报告无线传感网络实验报告引言无线传感网络（Wireless Sensor Network，简称WSN）是一种由大量分布在特定区域内的无线传感器节点组成的网络系统。

每个节点都具有感知、处理和通信能力，可以实时采集、处理和传输环境信息。

WSN可以应用于许多领域，如环境监测、智能交通、农业等。

本实验旨在研究和验证无线传感网络在环境监测中的应用。

实验目的本实验的主要目的是利用无线传感网络系统进行环境监测，并对实验结果进行分析和评估。

通过实验，我们希望能够探索无线传感网络的性能和可靠性，以及其在环境监测中的潜力。

实验设计1. 实验环境搭建在实验开始前，我们首先搭建了一个小规模的无线传感网络系统。

该系统由多个传感器节点和一个基站节点组成。

传感器节点分布在实验区域内，负责采集环境信息并将数据传输给基站节点。

基站节点则负责接收和处理传感器节点的数据，并将结果发送给上位机进行分析。

2. 传感器节点配置在实验中，我们选择了温度和湿度作为监测指标，并将相应的传感器节点部署在实验区域内。

每个传感器节点都配备了温度和湿度传感器，并通过无线通信模块与基站节点进行数据传输。

3. 数据采集和传输传感器节点定期采集环境信息，并将数据通过无线通信模块发送给基站节点。

基站节点接收到数据后，对其进行处理和分析，然后将结果发送给上位机。

实验结果与分析通过实验，我们获得了大量的环境监测数据，并对其进行了分析和评估。

以下是实验结果的一些主要发现：1. 数据准确性通过与实际测量数据的对比，我们发现传感器节点采集到的温度和湿度数据与实际情况相符合。

这表明传感器节点的测量精度较高，可以准确地监测环境变化。

2. 数据传输可靠性在实验过程中，我们对数据传输的可靠性进行了测试。

结果显示，即使在一些干扰较大的情况下，传感器节点仍能成功将数据传输给基站节点。

这说明无线传感网络具有较好的抗干扰能力和可靠性。

3. 系统响应时间我们还测试了系统的响应时间，即传感器节点采集数据到基站节点处理并发送结果的时间。

19 无线传感器网络综合实验1．实验目的使用无线传感器网络创新开发平台里面的无线传感器模块实现一个兼容 ZigBee规范的星状网络。

2．实验设备硬件：PC机（一台）教学开发平台（八套）传感器模块（七种）软件：Silicon Laboratories FLASH Utility配套的无线传感器软件“ WSN_SensorViewer”3．实验内容1）建立星状拓扑结构的网络首先对中心节点的网络层进行设置，设置成功后，开始建立网络；各个无线传感器节点作为终端设备，并对各个无线传感器节点分配地址，建立起一个星状拓扑结构的网络。

2）无线数据传输中心节点依次对各个无线传感器节点发出数据请求命令，无线传感器节点收到自己节点的请求命令后，将其采集到的传感器数据发送给中心节点。

4．实验预习要求了解无线传感器网络创新开发平台以及传感器模块的硬件结构，掌握前面所述的实验例，仔细阅读《无线传感器网络创新开发平台使用手册》、IEEE802.15.4规范和 ZigBee规范。

5．实验步骤（1）运行软件，按照提示安装软件。

软件安装完成后，开始对硬件下载程序。

（2）各个模块对应的下载固件如表 19-1所示：表 19-1模块标识下载固件的名称中心节点 Coord.hex0001 Device 0001.hex0002 Device 0002.hex0003 Device 0003.hex0004 Device 0004.hex0005 Device 0005.hex0006 Device 0006.hex0007 Device 0007.hex（3）下面以中心节点为例说明下载固件的方法。

①找到标识为“中心节点”的无线模块，将天线、下载器、电源连接好，如图19-1所示，打开电源。

图 19-1 中心节点模块下载连接图②点击“开始”菜单中的“程序”→“Silicon Laboratories”→“FLASH Programing Utility”，打开下载工具如图 19-2所示：图 19-2③选择 JTAG，USB Debug Adapter的复选框，如图 19-3红色框图所示，点击 Connent，如果连接成功会弹出一个对话框“Connected”，如图 19-3所示，点击“确认”。

无线传感网络实验报告
一、实验目的
本实验旨在通过无线传感网络的搭建和实际应用，掌握无线传感网络的基本原理和实验技术，以及了解无线传感网络在实际中的应用。

二、实验内容
1.搭建无线传感网络
2.学习和掌握无线传感器节点的编程和调试
3.设计并实现无线传感网络的数据收集和传输功能
4.进行无线传感网络的实时数据采集和监控
三、实验步骤
1.搭建无线传感网络：按照实验指导书的要求，搭建无线传感网络的基础设施，包括基站和一定数量的传感器节点。

2.学习和掌握无线传感器节点的编程和调试：通过阅读相关资料，掌握无线传感器节点的编程语言和开发工具，并进行代码调试。

3.设计并实现无线传感网络的数据收集和传输功能：根据实验要求，设计无线传感网络的数据收集和传输方法，并进行代码编写和调试，确保数据能够准确地收集和传输。

4.进行无线传感网络的实时数据采集和监控：将搭建好的无线传感网络应用于实际场景中，实时采集并监控传感器节点的数据，验证无线传感网络的可靠性和稳定性。

四、实验结果与分析
通过搭建和实际应用无线传感网络，我们成功地实现了数据的收集和传输功能，并能够实时采集和监控传感器节点的数据。

在实际应用中，无线传感网络能够有效地进行环境信息的监测和采集，为后续的数据处理和分析提供了基础。

五、实验总结
通过本次实验，我们深入了解了无线传感网络的基本原理和应用，掌握了无线传感器节点的编程和调试技术，并成功地搭建和应用了无线传感网络。

通过实际操作和实验，我们不仅巩固了理论知识，还提高了实践能力和解决问题的能力。

无线传感网络作为一种新兴的技术，具有广阔的应用前景，我们对其未来的发展充满信心。

七、附录。

.中南大学信息科学与工程学院物联网无线传感器网络实验报告班级：物联网学号：姓名：指导老师：刘伟荣实验时间：2014年4月11日目录实验一基础实验(LED实验) .................................................................................................................... - 2 -1.1实验目的 ........................................................................................................................................ - 2 -1.2实验设备及工具........................................................................................................................... - 2 -1.3实验原理 ........................................................................................................................................ - 2 -1.4 实验步骤及结果 ......................................................................................................................... - 5 - 实验二射频实验......................................................................................................................................... - 6 -2.1 实验目的 ....................................................................................................................................... - 6 -2.2 实验内容 ....................................................................................................................................... - 6 -2.3 实验设备及工具 ......................................................................................................................... - 7 -2.4 实验原理 ....................................................................................................................................... - 7 -2.5 实验步骤 ....................................................................................................................................... - 9 -2.6 实验数据分析及结论.............................................................................................................. - 10 - 实验三Zstack组网实验......................................................................................................................... - 11 -3.1 实验目的 ..................................................................................................................................... - 11 -3.2 实验内容 ..................................................................................................................................... - 11 -3.3 预备知识 ..................................................................................................................................... - 12 -3.4 实验设备及工具 ....................................................................................................................... - 12 -3.5 实验原理 ..................................................................................................................................... - 12 -3.6 实验步骤 ..................................................................................................................................... - 17 -3.7 实验数据分析及结论.............................................................................................................. - 18 - 实验四综合实验(传感器网络) ............................................................................................................. - 18 -4.1 智能网关程序设计................................................................................................................... - 19 -4.2 Android 用户控制程序设计.................................................................................................. - 20 -4.3 Zigbee 节点控制程序设计.................................................................................................... - 30 -4.4 平台控制操作............................................................................................................................ - 34 -实验一基础实验(LED实验)1.1实验目的◆通过I/O控制小灯闪烁的过程。

《传感器原理》课程实验无线传感器网络实验1．实验目的(1)了解无线传感网络的基本概念及原理(2)掌握温度传感器，光传感器以及应变片的工作原理。

(3)综合利用上述三种传感器，结合无线传感网络进行数据采集与处理，实现载荷定位。

2．工作原理(1) 光敏电阻是一种用光电导材料制成的没有极性的光电元件，也称光导管。

它基于半导体光电效应工作。

本实验中，将经过光照的电流值分成三个区域，分别对应传感板上黄、绿、红三色灯，光强落入某个区域内，则亮相应颜色灯。

(2) 应变片根据金属导体的阻值随其机械变形而发生变化的原理来工作的。

本实验中，利用四片应变片对实验平板的九个格子进行监控，其中涉及了应变片的横向效应和桥路温度补偿法(3) 无线传感器网络能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，通过嵌入式系统对信息进行处理，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信息传送到用户终端。

3．实验仪器稳压电源1台万用表1只实验平板1块Micaz系列无线传感节点一组4．方法及步骤a)运用多功能传感板进行光敏电阻实验，并记录实验数据；b)运用无线传感网络进行载荷定位：i.检查线路连接；ii.正确搭建桥路；iii.数字万用表检查桥路阻值及平衡情况；iv.连接稳压电源，测试桥路输出是否在安全范围内（0～3V）；v.连接无线传感网络节点；vi.训练网络并记录十个模式的数据；vii.进行定位并记录结果；viii.关闭所有的Micaz节点，然后关闭稳压电源，切记不能带电操作Micaz节点。

5．实验报告(1) 绘制载荷定位数据表格，将实验数据填入表格，得出定位结果与实际载荷位置进行比较，得出判定准确率。

表格如下所示。

断定位结果。

坐标图如下所示。

图中为传感点信号跃变前后反应的是不加载荷和载荷后的不同的电压值的变化，两条信号线分别代表两个不同的传感器采集到的数据。

图中的那个明显的阶越变化为加载荷瞬间的电压变化。