一種新型的高速鐵路橋梁監測系統

　　IRIS節點(diǎn)平臺

　　由圖4可知，一個(gè)IRIS節點(diǎn)平臺包括磁鋼傳感器，MDA300數據采集板，IRIS節點(diǎn)。傳感器通過(guò)IRIS提供的MDA300數據采集板與IRIS連接，MDA300提供8個(gè)ADC通道、8個(gè)數字通道以及I2C接口用于外接各類(lèi)傳感器[8]。

　　它位于鐵路橋梁的兩端，當有列車(chē)通過(guò)時(shí)，磁鋼傳感器就會(huì )自動(dòng)采集和處理數據，處理完的數據由IRIS的射頻模塊進(jìn)行無(wú)線(xiàn)傳輸，IRIS足夠的無(wú)線(xiàn)傳輸距離可以將開(kāi)始或停止數據采集的信號發(fā)送給無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的網(wǎng)關(guān)節點(diǎn)，最終控制分散在橋梁關(guān)鍵監測區域的Imote2節點(diǎn)平臺的數據采集時(shí)間。

　　軟件結構

　　雖然多個(gè)操作系統支持Imote2，如TinyOS、Linux和SOS，但在Imote2傳感器節點(diǎn)上部署嵌入式Linux 既能體現通用操作系統的易于開(kāi)發(fā)和移植的特性，又可以展示Linux自身對外設和網(wǎng)絡(luò )支持良好的優(yōu)勢，有利于應對不同無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )應用的需求，因此，選用Linux對Imote2進(jìn)行應用開(kāi)發(fā)[9]。在對IRIS節點(diǎn)的操作系統支持方面，可運行TinyOS1.1.7或更高版本。

　　Imote2節點(diǎn)軟件

　　為了支持對Imote2進(jìn)行應用開(kāi)發(fā)，必須建立相應的交叉編譯環(huán)境，對于Imote2，為構建交叉編譯環(huán)境所使用交叉編譯工具鏈，可以從handhelds.org 所提供的 arm-linux-gcc-3.4.1獲得。解壓并將其工具目錄bin添加到PATH環(huán)境變量之后，工具鏈就可以使用了。

　　Imote2并沒(méi)有可用的模擬器，因此，要將文件下載至目標板才能進(jìn)行調試。不同于安裝Linux的過(guò)程，這里的下載由Imote2-Linux控制，下載的內容保存于文件系統。

　　Marvell支持的開(kāi)源項目PlatformX旨在為Imote2構建Linux系統，最新發(fā)布版本包括二進(jìn)制blob、zlmage、filesystem及源碼和補丁，安裝這些二進(jìn)制文件便可在 Imote2上運行Linux操作系統。

　　IRIS節點(diǎn)軟件

　　TinyOS是美國的伯克利大學(xué)開(kāi)發(fā)的，為嵌入式無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )而設計的源碼開(kāi)放的操作系統，它運行在每個(gè)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)上，是其他上層應用和協(xié)議運行的前提，TinyOS采用事件驅動(dòng)的執行機制，很好地滿(mǎn)足了無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )中存在的大量的并發(fā)操作;基于組件的架構方式更加適應無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )應用的多樣性。