探索系列无线传感器实验平台介绍
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Cent ral SouthUniversity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 P C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。
无线传感实验报告无线传感实验报告引言无线传感技术是一种基于无线通信的传感器网络技术,它可以实时地感知、采集和传输环境中的各种信息。
本实验旨在通过搭建一个简单的无线传感网络,探索其在实际应用中的潜力和限制。
实验目的1.了解无线传感技术的基本原理和应用领域。
2.学习搭建无线传感网络的基本步骤和方法。
3.研究无线传感网络在环境监测、智能家居等方面的实际应用。
实验步骤1.硬件准备:准备一台主控节点和多个从属节点,主控节点负责接收和处理从属节点发送的数据。
2.网络搭建:通过无线通信模块将主控节点和从属节点连接起来,形成一个无线传感网络。
3.传感器连接:将各个从属节点上的传感器与主控节点相连接,实现数据的采集和传输。
4.数据采集:设置从属节点的采样频率和采样范围,开始采集环境中的各种数据。
5.数据传输:从属节点将采集到的数据通过无线通信模块发送给主控节点。
6.数据处理:主控节点接收到数据后,进行数据处理和分析,得出有用的信息。
实验结果通过本实验,我们成功搭建了一个简单的无线传感网络,并实现了环境数据的采集和传输。
在实际应用中,无线传感技术可以广泛应用于环境监测、智能家居、农业等领域。
例如,在环境监测方面,我们可以通过无线传感网络实时监测空气质量、温湿度等参数,并及时采取相应措施保障人们的健康。
在智能家居方面,无线传感技术可以实现家庭设备的自动控制和远程监控,提高生活的便利性和舒适度。
在农业方面,无线传感技术可以监测土壤湿度、光照强度等参数,帮助农民科学种植,提高农作物的产量和质量。
实验总结通过本次实验,我们深入了解了无线传感技术的原理和应用。
无线传感网络可以实现分布式的数据采集和传输,具有灵活性和可扩展性。
然而,在实际应用中,我们也发现了一些问题和挑战。
首先,无线传感网络的能耗问题仍然存在,如何延长节点的电池寿命是一个需要解决的关键问题。
其次,无线传感网络的安全性也需要重视,如何保护数据的隐私和防止网络攻击是一个亟待解决的问题。
《无线传感器网络实验报告》指导教师:卫琳娜班级:物联网131 班实验箱序号: 3,13 等组员姓名学号:程少锋(注:报告中有部分实验截图)实验日期: 2016 年 4 月 28 日 3,4 节实验一、软硬件平台使用[1]感知 RF2 实验箱 -WSN 系统结构系统该系统根据不同的情况可以由一台计算机,一套网关,一个或多个网络节点组成。
大小只受PC 软件观测数量,路由深度,网络最大负载量限制。
感知RF2 实验箱无线传感器实验平台内配置ZigBee2007/PRO 协议栈在没有进行网络拓补修改之前支持5级路由,31101 个网络节点。
传感器网络系统结构图如下图所示。
[2]感知 RF2 实验箱 -WSN 系统工作流程基于 ZigBee2007/PRO 协议栈无线网络,在网络设备安装过程,架设过程中自动完成。
完成网络的架设后用户便可以由PC 机发出命令读取网络中任何设备上挂接的传感器的数据,以及测试其电压。
[3]感知 RF2 实验箱 -WSN 硬件介绍感知 RF2 物联网实验箱的无线传感器网络开发平台主要硬件包括:C51RF-CC2530-WSN 仿真器、 ZigBee无线高频模块、节点底板、传感器模块以及其它配套线缆等。
网关节点由节点底板+ZigBee无线高频模块组成。
传感器节点由节点底板+ZigBee无线高频模块组成+传感器模块组成。
路由节点硬件组成与传感器节点相同,软件实现功能不同。
[4]实验目的:熟悉实验平台前期架构,便于后面程序的烧写。
[5]实验步骤:1 安装必要软件(实际实验室中软件已经下载安装完毕,只要通过仿真器C51RF-3 进行程序在线下载、调试、仿真即可)1) 在实验室机器 E 盘的《无线龙实验箱相关资料/ 无线传感器实验资料201604》中安装ZigBee 开发集成环境 IAR7.51A ,详细请参考“ \C51RF-CC2530-WSN 使用说明书”目录下的“ IAR 安装与使用”。
无线传感网实验箱( I O T - L 0 2 - 0 2 )
无线传感网实验箱可以具体分为两部分:无线网即Zigbee 络和传感器。
在无线网端,学生可以通过完整的开源Zigbee协议栈学习到Zigbee网络的多种组网方式。
在传感器端,实验箱配备种类丰富的传感器。
学生可以通过传感器模块理解和认识原理图和芯片时序图,结合CC2530单片机上的开源程序进行学习,完成对传感器设计等学科的理解和认识。
与此同时,本实验箱的最大特色在于独创的Zigbee/WiFi网关的设计和应用,学生可以通过该网关将通过Zigbee网络采集到得传感器数据转变成WiFi数据包上传至数据库服务器,然后在上位机利用多样的传感数据,开发各式各样的应用层程序。
产品优势与特点:
实验箱采用纯模块设计,单个传感器节点分为节点底板、射频模块和传感器模块三部分,其中射频模块和传感器模块采用可插拔方式,易维护升级。
系统最多可以配置8个Zigbee终端节点和2个Zigbee协调器/路由器,可灵活组件复杂的Zigbee网络,帮助学生深入理解无线传感网的原理和组网结构。
实验箱搭配WiFi模块可以直接接入飞瑞敖物联网信息平台,真正实现实验箱与实验箱之间互通。
实验箱搭配高效能Cortex-A8开发板搭载Android操作系统,学生可在本地对采集数据进行处理,开发各式各样的应用层程序。
主要参数
实验内容。
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。
一、实验目的1. 熟悉无线温度检测系统的组成和工作原理。
2. 掌握无线传感器网络(WSN)在温度检测中的应用。
3. 学习使用ZigBee无线通信技术进行数据传输。
4. 培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理无线温度检测系统主要由温度传感器、无线传感器网络(WSN)和数据处理单元组成。
温度传感器用于采集环境温度数据,无线传感器网络负责将采集到的温度数据传输到数据处理单元,数据处理单元对温度数据进行处理和分析。
本实验采用ZigBee无线通信技术,其具有低功耗、低成本、高可靠性和低成本等特点,非常适合用于无线温度检测系统。
三、实验器材1. 温度传感器(如DS18B20)2. ZigBee模块(如CC2530)3. 微控制器(如STM32)4. 电源5. 连接线6. 实验平台(如面包板、电路板等)四、实验步骤1. 搭建实验平台(1)将温度传感器连接到微控制器上。
(2)将ZigBee模块连接到微控制器上。
(3)将微控制器连接到实验平台上。
2. 编程(1)编写温度传感器数据采集程序,将采集到的温度数据存储到微控制器的内存中。
(2)编写ZigBee模块数据传输程序,将采集到的温度数据通过无线通信发送到接收端。
(3)编写接收端程序,接收温度数据并显示在屏幕上。
3. 调试(1)检查电路连接是否正确。
(2)检查程序代码是否正确。
(3)进行实际测试,观察温度数据采集和传输是否正常。
4. 数据分析(1)记录实验过程中采集到的温度数据。
(2)分析温度数据的波动情况。
(3)评估无线温度检测系统的性能。
五、实验结果与分析1. 温度数据采集实验过程中,温度传感器成功采集到环境温度数据,并将数据存储到微控制器的内存中。
2. 无线数据传输ZigBee模块成功将温度数据通过无线通信发送到接收端,接收端程序成功接收并显示温度数据。
3. 数据分析实验过程中,温度数据波动幅度较小,说明无线温度检测系统具有良好的稳定性。
同时,实验结果表明,ZigBee无线通信技术在温度检测系统中具有较好的应用前景。
便携式实验平台在传感器实践教学中的应用随着科技的不断发展,传感器技术在各个领域得到了广泛的应用和发展。
传感器是测量环境参数并将其转换为可用信号的设备,例如温度传感器、湿度传感器、光线传感器等等。
传感器的应用十分广泛,包括环境监测、医疗诊断、智能家居等等。
为了培养学生的实际操作能力和创新意识,便携式实验平台在传感器实践教学中得到了广泛的应用。
传感器实践教学是指通过实际操作,让学生了解传感器的工作原理、使用方法以及应用场景。
传统的传感器实践教学往往需要借助于实验室和设备,存在一定的局限性。
而便携式实验平台的出现,很大程度上解决了这个问题。
便携式实验平台是指可以随身携带、方便进行实践操作的实验设备。
它具有体积小、重量轻、功能全面的特点。
学生可以将便携式实验平台带到实际应用场景中进行实地实践,获得更真实、更直观的实验数据和体验。
通过便携式实验平台,学生可以深入了解传感器的工作原理。
便携式实验平台往往内置了多个传感器和相应的测量仪器,学生可以通过实际操作,观察传感器的工作状态和输出信号,从而了解传感器是如何感知环境参数的。
便携式实验平台可以用于传感器的性能测试和评估。
学生可以利用便携式实验平台对传感器进行各种测量和实验,评估其灵敏度、准确度、响应时间等性能指标。
通过实际操作和数据分析,学生可以对传感器的性能有更全面、更深入的了解。
便携式实验平台可以用于传感器的应用实践。
学生可以将便携式实验平台带到实际应用场景中,进行实地实践和应用调试。
学生可以利用便携式实验平台在实验室里搭建一个智能温度监测系统,通过温度传感器实时监测环境温度,并将数据传输到手机或其他设备上进行显示和分析。
便携式实验平台还可以用于学生创新实践和项目开发。
学生可以利用便携式实验平台进行小型项目的开发和调试。
学生可以利用便携式实验平台设计一个智能室内照明系统,通过光线传感器实时感知室内光照强度,自动调节灯光亮度和颜色温度。
便携式实验平台在传感器实践教学中具有诸多优势和应用前景。
WLAN无线质量与业务感知测试仪介绍一、引言随着无线网络的普及和应用场景的增多,对于WLAN无线质量与业务感知测试的需求也越来越重要。
WLAN无线质量与业务感知测试仪作为一种专门用于测试无线网络性能的设备,可以帮助用户准确而全面地评估和监控无线网络的质量和性能。
本文将对WLAN无线质量与业务感知测试仪进行详细介绍。
二、WLAN无线质量与业务感知测试仪的概述WLAN无线质量与业务感知测试仪是一种集成了无线信号采集、网络测试分析和业务应用评估等功能的测试设备。
它可以通过无线探针实时采集无线网络的信号质量和性能数据,通过内置的分析软件对数据进行处理和分析,并提供相应的测试报告和评估结果。
三、WLAN无线质量与业务感知测试仪的功能1. 信号质量测试:WLAN无线质量与业务感知测试仪可以通过内置的无线探针实时采集无线网络的信号强度、信噪比、信道利用率等关键指标,帮助用户评估无线网络的覆盖范围和信号质量。
2. 网络性能测试:WLAN无线质量与业务感知测试仪可以通过模拟真实的网络应用场景,进行多种网络性能测试,包括带宽测试、延迟测试、丢包率测试等,帮助用户评估无线网络的性能和稳定性。
3. 业务感知测试:WLAN无线质量与业务感知测试仪可以模拟各种常见的业务应用场景,如视频会议、在线游戏、实时数据传输等,通过对用户体验的评估,帮助用户了解无线网络对业务的支持能力,从而优化无线网络的设计和部署。
4. 数据分析与报告生成:WLAN无线质量与业务感知测试仪可以对采集到的数据进行处理和分析,生成详细的测试报告和评估结果,包括网络拓扑图、信号强度热力图、网络性能曲线等,方便用户对无线网络的质量和性能进行全面的分析和评估。
四、WLAN无线质量与业务感知测试仪的应用场景1. 企业无线网络优化:对于企业来说,无线网络质量的优化是提高员工工作效率和客户满意度的重要因素。
WLAN无线质量与业务感知测试仪可以帮助企业评估无线网络的覆盖范围、信号质量和网络性能,并提供相应的优化建议,从而提高企业的无线网络质量和业务体验。
低功耗无线传感器网络新型实验平台设计孟凡宇【摘要】无线传感器网络作为物联网信息技术跃升后所呈现的现代技术创新与应用聚合实践中的关键技术,受到了理论与实践领域的广泛关注,而目前网络中的无线传感器网络节点存在功耗维持于较高水平和系统实时性差的缺陷.出于构建实验平台以将前沿技术模型化于教学实践中的考虑,针对既有实验平台中无线传感器高功耗的特点,基于物联网技术转型中的前沿技术需求,围绕低频唤醒技术下低功耗无线传感器设计了新型无线传感器网络实验平台,以促进实验教学理论顺应实际需求的发展.【期刊名称】《实验室科学》【年(卷),期】2015(018)006【总页数】4页(P67-70)【关键词】无线传感器网络;低功耗;实验平台;低频唤醒【作者】孟凡宇【作者单位】中国民航大学基础实验中心,天津300300【正文语种】中文【中图分类】TN98物联网作为信息技术跃升后所呈现的一种现代技术创新与应用聚合,其也被命名为信息技术领域的第三次革命。
其具体内涵为借助射频识别、传感响应和定位跟踪等技术,实时采集被监测与互动性物体或过程的相关化学、力学、电学、位置方面物理特性及生物属性,基于可能接入的各类网络,实现物体之间以及物体与人体间的泛在链接,从而对监测对象进行智能化识别、响应与管理。
我国于2009 年8 月正式将物联网列为国家战略性新兴产业,并将其纳入政府工作报告。
物联网相关问题已成为研究领域的关注热点[1]。
无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)作为物联网实践中的关键技术,列为《国家中长期科学与技术发展规划(2006-2020 年)》“新一代宽带移动无线通信网”重大专项重点研究对象,进一步增加了理论与实践领域的关注。
以储备我国新技术领域人才,培养学生国际化研究视野为目标,国内系列院校,如上海交大、清华大学、北京邮电大学和中国科技大学等相继展开了该技术深入拓展的研究性教学。
构建实验平台可以将前沿技术模型化于教学实践中。
2008年 第10期仪表技术与传感器Instrum ent T echn i que and Sensor 2008 N o 10收稿日期:2007-09-12 收修改稿日期:2008-05-20一种通用的无线传感器网络监控平台冯立波,李永战,吴银锋(北京邮电大学自动化学院,北京 100876)摘要:获取和处理传感器节点采集的各种信息,并实现监控信息的实时显示是无线传感器网络成功应用的关键。
阐述了如何获取传感器节点信息,在此基础上构建了一种基于C /S 模式双层软件架构的无线传感器网络监控平台,并采用多线程和模块化技术实现了该平台。
在自主研发的节点上应用表明:监控平台能快速显示监控区域的实时信息、节点状态及实现移动目标的定位和跟踪,平台操作简便,稳定性高,通用性强。
关键词:无线传感器网络;监控平台;数据管理;多线程中图分类号:TP319;TN 92 文献标识码:A 文章编号:1002-1841(2008)10-0055-03G eneralM onitor P l atfor m for W ireless Sensor N et w orkFENG L i bo ,L I Y ong zhan ,WU Y i n feng(School of Auto mation ,B eiji ng Un i versity of Posts and T e l eco mm unications ,B eiji ng 100876,China)Abstract :A cqu isiti on and d i sposa l a ll the i nfo r ma ti on of sensor node ga t hered ,sho w i ng t he inspect i nfor m a tion real ti m e is the key proble m i n t he w ireless sensor net wo rk app lica ti on .T h i s paper described how to obta i n t he senso r node i nfor m a ti on ,and constructed a t wo laye r so ft w are fra m e based on C /S .It adopted the mu ltit hread i ng and modu l a rization techno l ogy desi gn to rea lize the m on itor p latform for t he w ireless senso r net wo rk .The appli cation of t he sensor nodes developed shows the mon it o r platfor m can d i sp lay the rea l ti m e i nfor m ation and node state in t he m on itor area qu i ckly and can i m p l em ent the locati on and tracking of the m o b ile ob j ec t .T he operati on celer it y,high stability and currency a re t he ma i n properties of the m on itor platform .K ey word s :w i re l ess sensor net work ;mon i to r p l a tfor m;data m anage m ent ;mu lti thread 0 引言目前,对无线传感器网络(W ireless Senso r N e t w ork ,W S N )的研究和开发是信息领域中的一个热点,它具有重要的学术价值和广阔的应用前景[1]。
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。