無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的硬件平臺可擴展研究
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IEEE 1451．2標準列出了8種不同的TEDS。為節省存儲空間，這里采用這兩種必須的和終端用戶(hù)說(shuō)明TEDS。Meta-TEDS包含STIM制造商ID、版本信息、產(chǎn)品描述等信息；Channel-TEDS包含每個(gè)通道對象的上下限、物理單位、啟動(dòng)時(shí)間等信息，每個(gè)通道的這些數據以重復的格式存儲在數據塊中；End-Users Application Specific TEDS用來(lái)給最終用戶(hù)定義所需要的特殊的信息。采用面向對象的方法，將TEDS設置為類(lèi)的屬性，讀取和寫(xiě)入信息設置為類(lèi)的方法。
具體的Meta-TEDS，Channel-TEDS和End-UsersApplication Specific TEDS均為T(mén)EDS的派生類(lèi)，可以根據自身的需要定義屬性和方法，用類(lèi)的方法去讀取、修改相應的屬性，以實(shí)現傳感器信息、通道信息等STIM相關(guān)信息的在線(xiàn)識別和配置。
2 分布式結構的設計原理
一個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的傳統結構如圖2所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/156501.htm
數據采集模塊用來(lái)進(jìn)行外部傳感器信號的接收、轉換；數據處理和控制模塊用來(lái)進(jìn)行節點(diǎn)設備控制、任務(wù)調度、能量計算、功能協(xié)調等；通信模塊用來(lái)進(jìn)行節點(diǎn)之間的數據發(fā)送、頻率選擇等；電源模塊專(zhuān)門(mén)為傳感器節點(diǎn)提供必要的能量。隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )應用領(lǐng)域的不斷擴大，迫切需要節點(diǎn)能夠感知更多的物理量，這就需要對傳感平臺進(jìn)行擴展，為此設計了無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的分布式體系結構，它定義了統一、完整的外部接口，在需要添加新的硬件部件時(shí)可以在現有節點(diǎn)上直接添加，且不影響已有組件的工作，從而不需要開(kāi)發(fā)新的節點(diǎn)。在不同的應用環(huán)境下，選擇不同的組件自由配置系統，這樣就不必為每個(gè)應用都開(kāi)發(fā)一套全新的硬件系統。多智能體結構使節點(diǎn)各部分模塊化，功能分散化和獨立化，通信數據標準化，同時(shí)擴展能力更強。節點(diǎn)的分布式體系結構如圖3所示。
整個(gè)系統由電源模塊、無(wú)線(xiàn)通信模塊、控制MCU和多個(gè)數據檢測及處理模塊組成。電源模塊給各部分提供足夠的能量。光線(xiàn)通信模塊也含有單獨的通信微處理器，可根據網(wǎng)絡(luò )的需要選擇合適的收發(fā)芯片，實(shí)現標準格式數據的收發(fā)和頻率選擇。比如Ember公司的EM250。數據檢測和處理模塊基本構成包括；傳感器、電子數據表TEDS、微處理器和存儲器。它可以連接單一的傳感器或多個(gè)傳感器，該模塊和傳感器的所有信息都將以電子數據表TEDS的形式存儲在非易失的存儲器中，將采集到的數據與這些信息結合，將數據打包成標準格式，使數據具有可識別特性。傳感微處理器使用I2C接口來(lái)與控制MCU進(jìn)行通信，接收來(lái)自控制MCU的任務(wù)，或發(fā)送采集得到的數據，整個(gè)模塊可以在I2C接口上即插即用。選用MSP430F169單片機作為數據檢測及處理模塊的傳感微處理器。
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