无线传感网络实验心得

无线传感器网络学习心得

初次接触这个课程时，我无意地在课本中看到了对于无线传感器网络的基本概述：无线传感器网络是一种全新的信息获取平台，能够实时监测和采集网络分布区域内各种检测对象的信息，并将这些信息发送到网关节点，以实现复杂的指定范围内目标检测与跟踪。这让我联想到物联网体系的感知层与网络层，乍一想，这不就是物联网感知层与网络层的整体解决方案么？美国《商业周刊》与MIT技术评论分别将无线传感器网络列为改变世界的10大技术之一。作为一名物联网工程专业的大学生，了解于此，内心燃起了一团火焰，因为觉得这个将成为我们将以时代推动者的身份参与到人类21世纪的建设中。

学习无线传感器网络这个课程，分3个阶段，第一个阶段是分别讲解无线传感器网络里面的各个组成部分，包括物理层，信道接入技术，路由协议，拓扑技术，网络定位与时间同步技术等等。第二个阶段是整合零碎的知识，总结出无线传感器网络的工作原理。第三阶段是利用现有知识理解无线传感器网络在物联网环境下的应用并且能够根据现实需求设计出符合要求的一个整体的无线传感器网络。

第一阶段知识总结，（1）无线传感器网络物理层是数据传输的最底层，它需要考虑编码调制技术，通信速率，通信频段等问题。信道接入技术中

实验七 EL-IOT-II实验箱采集节点DS18B20实验

班级：网工13101 姓名：徐香奇 学号：201317030126

一、实验目的

1、掌握DS18B20的时序。 2、掌握7279的操作时序。 二、实验内容

编写一个程序，通过7279驱动数码管显示采集到的温度值。 三、实验设备

计算机、EL-IOT-II实验箱、仿真器、USB线（一头方的一头扁的）。 四、实验原理

7279的时序类似SPI，根据时序图用GPIO来模拟7279时序，从而显示采集到的温度值。 五、实验步骤

1、将实验箱上的跳线帽JP7短接在右边；

2、将仿真器连接到实验箱的JTAG2接口上，给实验箱上电； 3、在计算机上打开Keil uVision4环境，并打开实验程序\\EL-IOT-II实验箱程序\\LM3S811程序\\DS18B20\\DS18B20. Uvproj，编译、下载程序；

4、按下复位键（REST2）观察数码管上显示的温度值，若显示不正确请给实验箱重新上电； 5、用手摸住DS18B20，观察数码管上显示的温度值的变化。 六、思考题

1、如何控制DS18B20的时序？ 答：修改使用如下函数控制时序

第二次个人赛论文 姓名代码：88

无线传感网络设计问题

摘要

本文针对无线传感网络节点的放置和节点间相互通信的路径选择问题做了深入的研究。

对于问题（1），本文根据概率论知识（当试验次数足够大时，可以近似认为事件发生的频率等于其概率）采用计算机仿真法，在监视区域内随机安放n个节点，组建无线传感网络，然后在监视区域随机取20000个点，通过检验这些点是否全部被所组建的无线传感网络覆盖来判断所组建的无线传感网络能否成功覆盖整个区域。进行多次仿真，统计并计算出由这n个节点组成的无线传感网络成功覆盖整个区域的频率，将此频率与95%比较，然后根据不同情况适当调整n的大小，最后找出能成功覆盖整个区域的概率在95%以上的最少节点数n为565个。 对于问题（2），本文建立图论模型，在满足题设节点间通信条件的前提下，考虑通信的及时性的时效性，以通信所用时间最短为选取最优通路的原则，先建立所给的120个节点间的距离矩阵，然后将距离矩阵中大于10的元素变为无穷大，从而将距离矩阵转化为带权邻接矩阵，最后用matlab软件求解，通过调用Dijkstraf算法，求解出10组节点间的通信通路，比如节点1与节点90间的通信通路为 1 80 64 2

第二次个人赛论文 姓名代码：88

无线传感网络设计问题

摘要

本文针对无线传感网络节点的放置和节点间相互通信的路径选择问题做了深入的研究。

对于问题（1），本文根据概率论知识（当试验次数足够大时，可以近似认为事件发生的频率等于其概率）采用计算机仿真法，在监视区域内随机安放n个节点，组建无线传感网络，然后在监视区域随机取20000个点，通过检验这些点是否全部被所组建的无线传感网络覆盖来判断所组建的无线传感网络能否成功覆盖整个区域。进行多次仿真，统计并计算出由这n个节点组成的无线传感网络成功覆盖整个区域的频率，将此频率与95%比较，然后根据不同情况适当调整n的大小，最后找出能成功覆盖整个区域的概率在95%以上的最少节点数n为565个。 对于问题（2），本文建立图论模型，在满足题设节点间通信条件的前提下，考虑通信的及时性的时效性，以通信所用时间最短为选取最优通路的原则，先建立所给的120个节点间的距离矩阵，然后将距离矩阵中大于10的元素变为无穷大，从而将距离矩阵转化为带权邻接矩阵，最后用matlab软件求解，通过调用Dijkstraf算法，求解出10组节点间的通信通路，比如节点1与节点90间的通信通路为 1 80 64 2

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

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

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