TinyOS与nesC编程入门:从基础到实践
1. 引言
TinyOS是专门为低功耗无线传感器设计的轻量级操作系统,其开源项目得到众多研究机构和公司的支持。官网(www.tinyos.net)提供了下载和安装编程环境的指南,还有许多实用信息。
2. 联网嵌入式传感器
传感器网络在多个领域有潜在变革性应用,如金门大桥安全监测、火山监测和数据中心资源调配。这些网络与其他计算系统有显著区别,需长时间无人值守运行,从不可预测环境收集数据并响应,且因成本、部署和鲁棒性选择无线通信。
常见的传感器网络架构中,超低功耗传感器自组织形成临时路由网络连接到数据汇聚节点,再通过网关连接到互联网。能源问题主导着传感器软硬件设计,传感器节点(mote)计算和通信资源有限,软件需高效利用CPU周期和内存。
以下是传感器网络应用的示例表格:
| 应用领域 | 传感器类型 | 作用 |
| ---- | ---- | ---- |
| 金门大桥安全监测 | 高速加速度计 | 收集桥梁结构运动和振动数据,评估桥梁健康状况 |
| 火山监测 | 加速度计和麦克风 | 观测地震事件,确定位置并报告数据 |
| 数据中心资源调配 | 温度传感器 | 自动感知冷却需求,调整计算机工作状态 |
3. 传感器节点剖析
传感器节点能量消耗决定其寿命,通常配备8位或16位微控制器和少量RAM,运行频率低,低功耗无线电传输速率有限。以Telos节点为例,它采用TI MSP430 16位微控制器,RAM为10 kB,闪存程序内存为48 kB,无线电遵循IEEE 802.15.4标准,最高传输速率
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