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无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)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的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的目标检测与跟踪。随着多媒体传感网的发展,无线传感器网络节点将更多地进行多媒体数据(语音、视频等)的传输。但由于传统无线传感器网络(例如Zigbee)带宽、速率的不足,多媒体传感网的应用受到极大地限制。设计基于802.11协议的无线传感器网络的节点,可将802.11协议高速率、高带宽的优势特点运用于WSN领域,进一步扩展WSN的应用范围。
论文首先构建了节点的开发平台,设计了节点的微处理器SEP4020、802.11无线网卡GH320、存储器和外围接口的硬件电路,此外,还对基于SEP4020的嵌入式Linux开发流程进行了分析。接下来论文实现了节点的802.11数据传输功能,主要是无线网卡驱动在SEP4020平台上的设计。节点的802.11数据传输功能的实现还远远不能达到WSN的应用要求,为了实现节点的组网和多跳路由的功能,在接下来的章节中研究了一般无线网络的路由协议,从表驱动式路由和按需路由两个方而展开分析,通过网络仿真软件NS2对这些路由协议进行仿真实验,根据端到端延时、路由开销、分组投递率这几个性能参数,并考虑到802.11协议宽带高、速率快的特点,挑选出AODV作为无线传感器网络节点的路由协议。在确定节点的路由协议后,论文设计了AODV路由协议在无线传感器网络节点上的实现方法。
论文最后通过对节点的基本功能的测试实验,表明节点在802.11基础上基本实现了自组网、多跳路由的功能,其性能指标能够满足无线传感器网络多媒体数据传输的应用要求。