论文部分内容阅读
一般情况下,无线传感器网络都是长期分布在其所监测的区域内的,往往需要在其监测过程中对其软件进行维护和功能扩展,因此对无线传感器网络进行远程代码更新也就成为了一种不可或缺的服务。同时,由于无线传感器网络应用范围在不断扩大,这就要求其节点要具有很好的可扩展性以能够应用于多种场景。 TinyOS是目前无线传感器网络中的主流操作系统,但其代码更新还局限于静态链接的全镜像替换,且主要支持AVR系列和MSP430系列单片机,同样具有一定的局限性。 本文针对TinyOS的局限性以及无线传感器网络对传感器节点的功能需求开展了如下工作: 首先,对TinyOS进行了扩展设计,实现了TinyOS模块化、透明化远程动态代码更新。在分析现有远程代码更新方法的基础上,分别在主机端和节点端对TinyOS进行了扩展设计:改进了TinyOS主机端的编译过程,保持了编译过程中TinyOS的模块性;设计了一个节点端的小型管理器,利用该小型管理器动态链接、加载接收到的ELF文件并将其融合到应用程序中。 其次,在分析TinyOS操作系统的体系结构和可移植性的基础上,提出了一种在TinyOS系统下构建新平台的方法,根据给出的构建新平台的方法构建了CC2430平台,并在该平台上成功移植TinyOS,从而验证了该方法的合理性。 最后,设计了一种具有较强扩展性的传感器节点。所设计的传感器节点可以根据实际场景的需要添加相应的传感器、存储器,并提供了使用移动电源和固定电源两种供电方式,实现了对常见应用的支持。经测试,所设计的节点能够正常工作。