无线传感器网络搭建实验

无线传感器网络综述

摘要：传感器网络是目前国内外的最新研究热点，具有广阔的应用前景，

将是未来社会应用最广的网络，本文主要介绍了无线传感器网络的概念、体系结构、特点、通信结构及应用领域。

关键词：无线传感器网络 体系结构 应用

0.引言

近年来随着通信技术、嵌入式计算技术和传感器技术的发展，作为现代信息获取的重要技术之一，传感器技术而日益成熟，这些小型传感器一般称作sensor node（传感器节点）或者mote（灰尘）。

无线传感器网络(wireless Sensor Networks，WSN) 就是由大量的密集部署在监控区域的智能传感器节点构成的一种网络应用系统[1]。由于传感器节点数量众多，部署时只能采用随机投放的方式，传感器节点的位置不能预先确定；在任意时刻，节点间通过无线信道连接，采用多跳(multi-hop)、对等(peer to peer)通信方式，自组织网络拓扑结构；传感器节点间具有很强的协同能力，通过局部的数据采集、预处理以及节点间的数据交换来完成全局任务。

1．无线传感器网络的体系结构

1.1无线传感器网络的系统构架

无线传感器网络的系统构架如下图1-1所示，通常包括传感器节点(sensor nod

无线传感器网络综述

摘 要:无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术。因其巨大的应用前景而受到科学界越来越广泛的重视。本文介绍了无线传感器的定义、体系结构以及特点，并着重分析了无线传感器网络研究的一些关键问题，最后探讨了无线传感器网络的应用前景以及发展方向。

关键字:无线传感器网络；体系结构；关键技术；应用

无线传感器网络（wireless sensor network），是新一代的传感器网络，具有非常广泛的应用前景，其发展和应用将会给人类的生活和生产的各个领域带来深远影响。2001年1月《MIT技术评论》将无线传感器列于十种改变未来世界新兴技术之首。2003年8月，《商业周刊》预测：无线传感器网络将会在不远的将来掀起新的产业浪潮。2004年《IEEE Spectrum》杂志发表一起专集：传感器的国度，论述无线传感器网络的发展和可能的广泛应用。我国未来20年预见技术的调查报告中，信息领域157项技术课题有7项与传感器网络直接相关。2006年初发布的《国家中长期科学与技术发展规划纲要》为信息技术确定了三个前沿方向，其中两个与无线传感器的研究直接相关，即智能感知技术和自组织网络技术。可以预计，无线传感器网络的研究与应用是一种必然趋势，它的出

无线传感器网络 iot@hftc

无线传感器网络实验指导书

合肥师范学院计算机学院物联网工程系

2014年10月

无线传感器网络 iot@hftc

目 录

实验一

实验二

实验三

实验四

基础实验 ................................... 3 串口数据通信实验 ........................... 32 点到点无线通信实验 ..................... 40 ZigBee星型组网实验 ................................. 47

CC2530 I/O CC2530 CC2530 无线传感器网络 iot@hftc

实验一 CC

实验报告

（ 201/ 201 学年 第 学期）?

???

实验名称 ZigBee无线传感器网络获取网络拓扑结构实验

实验时间 指导单位 指导教师

2015年11月-2015年12月

计算机学院 李洋

学生姓名 张智超 学院(系) 计算机学院

班级学号 B14040923 专 业

软件工程

实 验 报 告

实验名称 ZigBee无线传感器网络获取网络指导教师 李洋 拓扑结构实验 实验类型 自行设计（科研型） 一、 实验目的和要求 1.实验目的 了解网络地址的分配方法，掌握获取节点地址的方法，掌握无线传感器网络的拓扑结构。 实验学时 16 实验时间 2015.11-2015.12 2.实验内容 （一）设计指标： 1、 编写程序建立无线传感器网络； 2、 编写程序将自身的网络地址以及父节点网络地址发送给协调器； 3、 编写程序实现串口控制命令； 4、 编写程序将各个节点的网络地址以及父节点的网络地址显示在PC机上； （二）实验要求： 1、 设计不同拓扑结构的无线传感器网络； 2、 设计串口回调函数实现串口对网络控制； 3、 设计网络地址获取程序； 4、 设计各个节点的数据处理函数； 5、 设计协调节点与上位机的串口通信程序； 二、实验环

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实验三 CC2530实验四 实验五 Zigbee实验六 Zigbee实验七 实验八 Zigbee

按键中断 定时器的使用 串行通信接口发送与接收 点到点无线通信 串口实验 无线温度检测实验 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

目 录

第一章 绪论---------------------------------------------------------1 1.1 课题的背景------------------------------------------------------1 1.2 国内外研究现状--------------------------------------------------1 1.3 课程设计意义和目标----------------------------------------------2 第二章 无线传感器网络简介-------------------------------------------3 2.1 传感器网络体系结构----------------------------------------------3 2.2 无线传感器网络的特征--------------------------------------------6 第三章 无线传感器网络节点硬件设计方案------------------------------10 3.1 硬件设计方案------------------------------

无线传感器网络研究综述

余向阳

摘要：无线传感器网络是当前信息领域一个研究的热点。总结了无线传感器网络的发展历史和研究现状，分析了无线传感器网络的地位和作用，对当前国内外的最新研究现状进行了概述，列举了当前无线传感器网络研究的关键技术，最后指出了无线传感器网络技术发展所面对的挑战以及无线传感器网络的发展趋势。

关键词：无线传感器网络 路由协议 拓扑控制 定位技术

无线传感器网络（WSN）是由大量的具有通信和计算能力的微小传感器节点，以无线的方式连接构成的自治测控网络。一种普遍被接受的无线传感器网络的定义为：大规模、无线、自组织、多跳、无分区、无基础设施支持的网络，其中节点是同构的、成本较低、体积较小，大部分节点不移动，被随意散布在工作区域，要求网络系统尽可能长的工作时间。

一个典型的无线传感器网络的系统架构（如图1）包括分布式无线传感器节点（群）、接收发送器汇聚节点、互联网或通信卫星和任务管理节点等，如图2.1所示。大量传感器节点随机部署在监测区域内部或附近，能够通过自组织方式构成网络。传感器节点监测的数据沿着其他传感器节点逐跳地进行传输，在传输过程中监测数据可能被多个节点处理，经过多跳后路由到汇聚节点，最后通过互联网或卫星到达

无线传感器网络学习报告

无线传感器网络学习 报告报告人: 报告人:王 娅 2006年 2006年4月

20102010-9-4

无线传感器网络学习报告

无线传感器网络学习报告 无线网络的分类 无线传感器网络的特征与体系结构 无线传感器网络的工作原理 无线传感器网络的路由协议 提出我的研究思想

20102010-9-4

无线传感器网络学习报告

无线网络的分类 为了满足人们的通信要求， 无线网络正越来越随深入 我们的生活。随着通信技 术、嵌入式计算技术、信 息处理技术和传感器技术 的飞速发展和日益成熟， 集数据采集、处理，数据 传输、通信等一体的无线 传感器网络引起了人们极 大的重视。 目前无线网络可分为两类: 其一为有基础设施网,需要 有线连接的固定基站来直 接对网络中每一节点进行 组织协调,无线局域网和传 统的蜂窝网都属于该类;另 一类为无基础设施网,即无 线Ad hoc网络,其中节点采 用分布式运行并具有相对 独立的路由维护功能 。

20102010-9-4

无线传感器网络学习报告

无线网络的分类 无线Ad hoc网络源于七十年代美国军方分组无线网,随后IEEE在建立 802.11标准时,将分组无线网改称为Ad hoc网络,意为“仅为特定目的、 情况

实验报告

（ 201/ 201 学年 第 学期）?

???

实验名称 ZigBee无线传感器网络获取网络拓扑结构实验

实验时间 指导单位 指导教师

2015年11月-2015年12月

计算机学院 李洋

学生姓名 张智超 学院(系) 计算机学院

班级学号 B14040923 专 业

软件工程

实 验 报 告

实验名称 ZigBee无线传感器网络获取网络指导教师 李洋 拓扑结构实验 实验类型 自行设计（科研型） 一、 实验目的和要求 1.实验目的 了解网络地址的分配方法，掌握获取节点地址的方法，掌握无线传感器网络的拓扑结构。 实验学时 16 实验时间 2015.11-2015.12 2.实验内容 （一）设计指标： 1、 编写程序建立无线传感器网络； 2、 编写程序将自身的网络地址以及父节点网络地址发送给协调器； 3、 编写程序实现串口控制命令； 4、 编写程序将各个节点的网络地址以及父节点的网络地址显示在PC机上； （二）实验要求： 1、 设计不同拓扑结构的无线传感器网络； 2、 设计串口回调函数实现串口对网络控制； 3、 设计网络地址获取程序； 4、 设计各个节点的数据处理函数； 5、 设计协调节点与上位机的串口通信程序； 二、实验环

实验报告

（ 201/ 201 学年 第 学期）?

???

实验名称 ZigBee无线传感器网络获取网络拓扑结构实验

实验时间 指导单位 指导教师

2015年11月-2015年12月

计算机学院 李洋

学生姓名 张智超 学院(系) 计算机学院

班级学号 B14040923 专 业

软件工程

实 验 报 告

实验名称 ZigBee无线传感器网络获取网络指导教师 李洋 拓扑结构实验 实验类型 自行设计（科研型） 一、 实验目的和要求 1.实验目的 了解网络地址的分配方法，掌握获取节点地址的方法，掌握无线传感器网络的拓扑结构。 实验学时 16 实验时间 2015.11-2015.12 2.实验内容 （一）设计指标： 1、 编写程序建立无线传感器网络； 2、 编写程序将自身的网络地址以及父节点网络地址发送给协调器； 3、 编写程序实现串口控制命令； 4、 编写程序将各个节点的网络地址以及父节点的网络地址显示在PC机上； （二）实验要求： 1、 设计不同拓扑结构的无线传感器网络； 2、 设计串口回调函数实现串口对网络控制； 3、 设计网络地址获取程序； 4、 设计各个节点的数据处理函数； 5、 设计协调节点与上位机的串口通信程序； 二、实验环