基于TinyOS的农业信息监测终端系统设计

为提高我国的农业生产信息化水平,设计基于TinyOS的农业信息监测终端系统。为实现农业信息自动采集,采用CC2530处理器设计信息采集节点的硬件系统,并开发TinyOS应用软件。针对农业物联网的特点,自主设计农业信息监测无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)的拓扑结构和部署方案。为保证农业信息监测的数据安全,采用一种基于MD5的WSN数据加密算法。

无线传感器网络中TinyOS的研究

无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术,能够实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息;传统的嵌入式操作系统由于各种原因不能满足无线传感器网络的需求,为此深入研究了加州大学伯克利分校设计的TinyOS;该文介绍了TinyOS基于组件架构的体系结构;深入地阐述了TinyOS的调度策略、能量管理机制以及并发模型;展望了TinyOS在无线传感器网络中广阔的应用前景。

基于TinyOS操作系统的无线传感器网络自组网研究

介绍了一种实用的无线传感器网络自组网的实现方法.以无线传感器的研究背景和应用方向为出发点,为实现随机分布的节点之间可以自由通信并发送数据到基栈的功能,通过对TinyOS操作系统,编程语言特点以及软件系统结构的研究,建立其自组网的设计方案,并给出在硬件平台上实现自组网的实验结果.实验结果验证了算法的可行性.

基于TinyOS 2.x的无线传感器网络通信程序开发

网络通信程序是无线传感器网络进行组网、路由、数据传输的基础,针对无线传感器网络的网络通信程序进行了系统性的开发。分析了TinyOS2.x操作系统的硬件抽象体系结构与通信机制,在此基础之上给出了网络通信程序的开发实现过程。实验结果证明:程序可以实现传感器网络中的无线通信和网关节点与上位机的串口通信,对于无线传感器网络应用到各种监测系统中有现实可行的意义。

一种基于TinyOS的自适应双环调度策略

针对传感器网络操作系统TinyOS无法保证任务实时性的缺陷,提出一种自适应双环调度(ADRS)策略,并在TinyOS上加以实现。自适应双环调度策略将先到先服务(FCFS)调度策略下的单循环队列改为具有不同优先级别的双循环队列,同时原来的多个任务共享同一堆栈空间修改为不同任务分级占用两个堆栈,并根据队列中任务时限的变化动态调整两队列间的任务切换以最大程度地保证任务完成.仿真试验表明,自适应双环调度策略在不影响TinyOS原有性能的情况下,极大改善了传感器网络承担实时性任务的运行效果.

基于TinyOS的无线电力抄表系统采集器的设计

TinyOS具有代码开放、使用简单、可靠性高、实时性好等优点,是专门针对无线传感器网络节点设计的操作系统。设计了一种基于ZigBee协议的无线电力抄表系统,详细论述了基于MSP430F149内核的抄表采集器的硬件设计总体方案,TinyOS操作系统在该内核上的移植,以及ZigBee协议在该系统上的实现。针对主控芯片的硬件资源,提出了静态任务调度机制,提高了TinyOS的实时性能。本设计在实现了采集器各项功能要求的同时,降低了开发成本,保证了系统的安全性和可靠性。

TinyOS路由协议原理及性能评估

LEPS是TinyOS的多跳路由协议,适用于数据聚集型传感器网络。LEPS路由建立一个以汇聚节点为根节点的树型拓扑,每个节点向自己的父节点发送传感数据,并沿最短路径传送到汇聚节点。LEPS协议将跳数和链路质量作为选择父节点的依据,具有一定的传输可靠性保证。该文对LEPS的原理以及在TinyOS中的实现机制进行了分析,在实际的传感器网络中进行了性能实验。LEPS路由协议可以形成并维护一个树型拓扑,但是节点间链路不够稳定,拓扑变化比较频繁。

基于TinyOS的CC1100驱动程序设计

在无线传感器网络中,网络整体性能取决于节点上的通信模块。该文根据实际需要,在实现网络基本功能的前提下,选用功耗较小的CC1100芯片作为节点的无线收发单元。在分析CC1100功能特性并介绍嵌入式操作系统TinyOS的基础上,阐述如何使用NesC语言实现基于MSP430F1611平台的CC1100驱动程序。

TinyOS 2.0在CC2430上的移植

无线传感器网络操作系统的移植是指修改硬件无关层使其在不同的硬件平台上运行。为此,在分析嵌入式操作系统TinyOS 2.0的层次机构和硬件抽象层的基础上,阐述如何实现基于SoC方案的低功耗CC2430平台的移植,并成功移植了部分底层模块。测试结果表明,已移植模块能够正常工作,为进一步移植工作打下了良好的基础。

TinyOS集成开发环境的设计与实现

TinyOS是针对资源非常有限的无线传感器网络节点而设计的构件化操作系统,采用构件化描述语言nesC进行开发。由于采用基于构件的软件工程(CBSE)技术,TinyOS可以看成是一个构件库,简化了无线传感器节点上的应用程序设计,但目前缺乏系统配套的构件管理工具和高效集成开发环境(IDE)。分析了构件化描述语言nesC和TinyOS的开发过程,设计并实现了一种构件化集成开发环境及其构件管理器。根据分析和实际使用,该开发环境能有效地简化开发流程并提高开发效率。

无线传感器网络操作系统TinyOS的移植

TinyOS系统以其组件结构模型、事件驱动、简易的编程环境等优点成为目前最受关注的无线传感器网络操作系统,而CC2430以其高性能、低成本、低功耗被广泛应用于无线传感器网络节点,但TinyOS不支持CC2430芯片,因此在分析TinyOS基本原理、NesC编程语言实现机制及其编译过程的基础上,介绍了基于CC2430的TinyOS及NesC语言的移植方法,完成了NesC语言、CC2430的Timer组件、Uart组件、ADC组件和RF组件的移植,并测试了各组件的移植效果。在移植的基础上,进行了基于优先级的任务调度机制的改进和星形网的组建。实验测试结果表明,两项扩展应用均已开发成功。

基于ARM核处理器的TinyOS实现

简要介绍了面向无线传感器网络的操作系统TinyOS及其编程语言NesC的特点,详细分析了TinyOS和NesC的编译链接过程,并以AT91M40800为例给出了基于ARM核处理器芯片的TinyOS的实现.*

无线传感器网络操作系统TinyOS的研究与实例开发

TinyOS是无线传感器网络中应用最为广泛的操作系统。它采用轻量级线程技术,两层调度方式,事件驱动模式,主动消息通信技术和组件化编程等技术,在TinyOS中采用nesC语言进行应用程序的开发。本文介绍了TinyOS操作系统和nesC语言基于组件化的编程特点,并结合一个实例给出了TinyOS程序开发过程。

基于TinyOS的多跳式传感器网络

针对城市环境大气污染的监测,设计一种基于TinyOS的多跳式传感器网络。该网络采用层次化结构,基于TinyOS操作系统,实现传感器网络的多跳式通信。为对大气污染数据进行分析,将一种分布式k-mean聚类算法应用于该传感器网络的数据挖掘。仿真实验表明,该系统能有效地实现数据的多跳传输和分布式数据挖掘。

一种面向TinyOS的物联网系统信息安全测评工具

近年来,随着物联网的应用范围迅速扩展,TinyOS等新技术也得到广泛应用。物联网特别是TinyOS的安全性问题越来越为人们所关注。本文介绍了当前物联网安全测评技术的发展状况,比较了几种已知物联网安全工具的特点,提出了开发面向TinyOS的物联网安全测试系统SRES的构想;给出了SRES测试系统的具体实现方案与关键技术并证实了其可行性。

基于TinyOS的传感器节点能耗仿真研究

根据无线传感器网络自身能源有限的特点,采用能量模型优化策略对整个网络的能量消耗进行研究。网络能耗的实时监测是无线传感器网络研究的内容之一。首先对传感器节点的硬件整体架构进行分析研究,并对运行过程中各个工作模块的运行情况进行统计。通过对统计数据的分析,构建了有效的网络能耗模型。根据该模型,提出了一种无线传感器节点能耗监测算法,设计了基于TinyOS2.x的能耗仿真模块。为了验证和评估该算法的准确性,采用TinyOS2.x的仿真平台TOSSIM对网络能耗进行测试,并对仿真数据和真实数据进行对比分析。对比结果表明,该算法能够较为准确地实现对网络节点能耗的监测。

基于TinyOS无线传感器网络的农业环境监测系统设计

针对传统农业环境监测系统的局限性,设计了一种基于无线传感器网络的农业环境监测系统,给出了农业环境监测系统的体系结构,重点设计了使用MSP4300和CC2420芯片的传感器节点硬件结构和基于TinyOS操作系统构架的软件流程,系统可以对目标监测区内的温度、湿度、光照度等农业环境信息进行实时监测、可靠传输。解决了传统农业环境监测中存在的问题,为无线传感器网络应用于农业环境监测做出探索性研究。

TinyOS任务调度机制与实时调度构件设计

TinyOS是一个开源的构件化操作系统,它采用构件化描述语言nesC进行开发,主要针对资源非常有限的无线传感器网络节点而设计。分析了TinyOS-2.x的任务调度机制,针对其在实时应用领域的调度缺陷,设计并实现了一种软实时任务调度构件。根据构件在TOSSIM仿真器中的验证分析,能有效增强TinyOS的实时性能。

基于TinyOS平台的RSSI定位系统设计与实现

RSSI定位算法是无线传感网络节点定位中一种常用的定位算法,文中以Crossbow公司提供的iris节点及MIB520接口板为硬件平台,以TinyOS操作系统支持的NesC语言为软件操作平台,设计了RSSI定位系统。分别在室内和室外两种环境下对其进行实验验证,证明了系统的有效性。

基于TinyOS的煤矿环境温度检测系统

传统的煤矿环境温度检测通常通过有线传感器来获得信号,但很多情况下,煤矿现场不便于进行有线测试。为了解决这一问题,运用无线传感网络技术构建小型的无线传感网络,并运用基于嵌入式系统TinyOS的结构化编程语言nesC编制了煤矿环境温度检测系统的软件,实现了对煤矿巷道有关点的温度等参数的无线实时检测。通过仿真工具Tossin进行仿真和试验证明该系统运行有效可靠。