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随着传感器技术、嵌入式计算技术、通信技术和半导体制造技术的飞速发展,无线传感器网络(WSN)已经成为计算机与通信领域一个活跃的研究分支。由大量传感器节点构成的无线传感器网络在环境监测、医疗卫生以及军事领域有着广泛的应用前景。在无线传感器网络目前的应用中,网络协议栈由ZigBee联盟商用化,并且不提供协议栈源代码,这使得对于无线传感器网络的研究受到限制。传感器节点由Crossbow等公司提供,以单个节点为单位出售,这使得无线传感器网络应用的成本大大提高。
本文从开放的无线传感器网络硬件平台Telosb节点的制作入手,按照Telosb节点各部分硬件功能分别调试,最后进行整体调试。在对无线传感器网络开源专用嵌入式操作系统TinyOS深入研究的基础上,将其移植到Telosb节点上。移植完成后首先在PC机上配置TinyOS应用开发环境,然后在TinyOS操作系统中编写程序实现多个Telosb节点间的通信。通过各节点间的数据交换控制Telosb节点。Open-ZB联盟在。TinyOS操作系统中开源地实现了IEEE802.15.4协议,本文中使用Telosb节点实现了IEEE802.15.4协议中的关联/解除关联操作,并在簇树型拓扑结构中实现简单路由。Telosb节点给无线传感器网络的应用提供了新一代的高性能的开放的硬件平台。开源操作系统TinyOS的移植成功,给无线传感器网络提供了一个从硬件到操作系统均开放的开发环境,方便无线传感器网络中应用的开发与使用。使用Telosb实际运行TinyOS中的IEEE802.15.4协议的实现,验证了开源IEEE802.15.4协议栈的可行性,这有助于无线传感器网络的网络层及应用层的研究与实现。