基于CC2430无线传感器网络的系统设计

１ 无 线 传 感 器 网络 概 述
１ ． １ 无 线 传 感 器 网 络 特 点
烈 损 耗 和 节 点故 障 等情 况 ， 所 以 要求 其 具 备 一 定 的 自组 织
和 自愈 能 力 ； ⑥需 要 的 成 本 较 低 ， 这 主 要 是 布 置 到 监 测 区
首先 ， 就 无 线 自组 网 络 （ ｍｏ ｂ ｉ ｌ ｅ Ａｄ — ＨＯ Ｃ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ） 来
量 的研 究 上 。
系 得 到 进 一 步 发 展 。该 网 络 系 统 将 逻 辑 上 的 信 息 世 界 与
客 观 上 的物 理 世 界 完 美 关 联 到一 起 ， 使 两 者 之 间 的交 互 得 到 改 变 和完 善 。人 们 在 传 感 器 网络 的 帮助 下 ， 可 以极 为 清 楚、 有 效 地 感 知 到客 观 世 界 ， 无 形 中 增 强 了 网络 的 功 能 及 人 们 认 知世 界 的 能力 。 目前 ， 无 线 传 感 器 网 络 已 经 覆 盖 了
和红外线的监控 ， 给 出 了 系统 总 体 结 构 、 硬件 、 软件设ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 、 电路 板 以及 检 测 数 据 结 果 。
关键 词 ： Ｃ Ｃ ２ ４ ３ ０ ； 无线传感器 ； Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ
ＤＯ Ｉ ： １ ０ ． １ １ ９ ０ ７ ／ ｒ ｊ ｄ ｋ ． １ ５ ｌ ７ ３ ５
响较大 ； 一 般情 况 下 ， 节 点 并 不 是 灵 活 移 动 的 。此 外 ， 网络
括传 感 器 、 微 处 理 器 以及 无 线 通 信 接 口 ３个 领 域 ， 是 目前 应 用 极 为 广 泛 的一 种 技 术 。通 过 多 种 技 术 的应 用 ， 掌 握 网 络覆盖领域感知对象 的一切信 息 （ 如温 度 、 湿度 、 紫外 线 、 光强等） ， 并 将 它 们 以 无 线 的 形 式 发 送 给 接 收 者 。 传 感 器 网络 的 实 现 是 由传 感 器 、 感 知 对 象 和 观 察 者 ３个 因素 来 完
仅 具 备监 测 、 控 制功能 ， 还具 有 无 线通 信 能力 ； 其具 有 的 节
点 数 目更 多 ， 有 万个左右 ， 分 布 很 密集 ； 环境 中 不 确 定 性 因
素的影响及能量的急剧 损耗 ， 使 节点经 常 出现一些 故 障 ； 节 点 的 故 障 情 况 与 环 境 的 干 扰 对 网 络 拓 扑 结 构 的 稳 定 影
成 的 。无 线 传 感 器 网络 诞 生 之 后 ， 人 类 与 自然 界 之 间 的 联
节点并不具备高强 的能力和深 厚 的能量 。以往在 无线 网
络 设 计 过 程 中更 注 意 质 量 和 效 果 ， 常 常 忽 略 了 能 源 节 约 问
题， 而 现 在 的 传 感 器 网 络 却 将 注 意 力 更 多 地 放 在 了节 点 能
众 多 的关 键 领 域 ， 并 扮演着 重要 的角色 ， 具 有 不 可 估 量 的 发 展前 景 。
无 线 传 感 器 的特 点 包 括 以 下 几 点 ： ①速 率较低 ， 传 感
器 网络 在 传 输 数 据 时 ， 时间 间隔大 ， 所 以 不 具 备 较 高 的 采
集数据频率 ； ②距离较近 ， 因为 节 点 的数 目较 为 庞 大 ， 分 布 较为密集 ， 所 以两 个 节 点 之 间 的距 离 一 般 在 几 十 到 几 百 米
说， 它包含有百十个左 右节点 ， 是 一 种 由 无 线 通 信 方 式 和
动 态 组 网 组 成 的 多 跳 移 动 性 对 等 网络 ， 该 网络 能 很 好 地 确 保 高 质 量 的多 媒 体 信 息 流 通 过 动 态 路 由及 移 动 管 理 技 术
域里的网络节 点一 般 不会 回收 再利 用 ， 所 以 成 本 不 能 过 高， 以避 免 不 必 要 的浪 费 。
第１ ４ 卷 第ｌ ０ 期
２ Ｏ １ ５ 年 ｌ ０ Ｒ
软 件 导 刊
Ｓ ｏ ｌ ｗａ ｆ ｒ ｅ Ｇｕｉ ｄｅ
ｖｏ １ ．１ ４ ＮＯ ．１ Ｏ
ｏ ｃ １ ．２ Ｏ１ ５
基于 Ｃ Ｃ ２ ４ ３ ０无 线 传 感 器 网络 的 系 统 设 计
杜 岩
（ 琼 州 学院 计算机 工程 学院 ， 海南 三亚 ５ ７ ２ ０ ２ ２ ）
中图分类号 ： Ｔ Ｐ ３ ９ ３
文献标识码 ： Ａ
文章 编 号 ： １ ６ ７ ２ — ７ ８ ０ ０ （ ２ Ｏ １ ５ ） ０ １ Ｏ 一 ０ １ ２ ６ — ０ ３
所具备 的特点 ， 与 之有 着很 大 的 区别 ， 具 体 来 说包 括 ： 它 不
０ 引 言
无 线 传 感 器 网络 （ Ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ Ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ Ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ， ＷＳ Ｎ） 包
之 间； ③能量消耗较低 ， 由 于 复 杂 环 境 的 影 响 及 广 阔 区 域 面 积 的制 约 （ 很 多 人 员 无 法 到 达 的地 方 ） ， 意 味 着 很 多 节 点
不 能通 过 更 换 电池 来 解 决 能 量 需 求 问题 ， 所 以， 只 能 在 节
点高效率 、 低 能 耗 上下 功 夫 ； ④ 网络 容 量 超 大 ， 这 主要 是 因 为它得 容纳 千千 万万 个节 点 ； ⑤ 组 网灵活 ， 具有 动态 性 。 由 于传 感 器 网络 工作 过 程 中 经 常会 遇 到 环境 干 扰 、 能 量 剧
摘 要 ： 无 线 传 感 器 网络 在 我 国处 于发 展 的初 级 阶段 ， 其 应 用 领 域 极 为 广 泛 。介 绍 了无 线 传 感 器 网络 系 统 总 体 结 构
及应 用特点 ， 设 计 了一 个基 于 Ｃ Ｃ２ ４ ３ ０的 无 线 传 感 器 网 络 系统 。 系统 基 于 ＣＣ２ ４ ３ ０， 实现 了对 周 围 环 境 温 湿度 、 光 强 度