基于IEEE802.15.4 無(wú)線(xiàn)傳感器節點(diǎn)軟件設計

摘 要：

本文對基于IEEE802.15.4 協(xié)議全功能節點(diǎn)FFD(Full Function device or Coordinator)進(jìn)行了研究，給出了節點(diǎn)的硬件結構和軟件設計。節點(diǎn)以8 位AVR 單片機Atmega128 為核心，結合外圍電路和2.4GHz 無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊CC2420 組成硬件平臺，軟件使用WinAVR 作為開(kāi)發(fā)工具及GCC 編譯器進(jìn)行程序的編譯，實(shí)現了無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )對節點(diǎn)的傳輸要求，在硬件平臺上實(shí)現了基于IEEE802.15.4 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的建立。

關(guān)鍵詞：

無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )；IEEE802.15.4 協(xié)議；ATmega128；CC2420；WinAVR；AVR Studio

1. 引言

無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )是一種全新的信息獲取和處理技術(shù)，它由大量的低成本、低功耗的微型傳感器通過(guò)近距離無(wú)線(xiàn)通信自組織形成，傳感器節點(diǎn)密集地部署在被監測區域的內部或附近，其目的是多個(gè)傳感器節點(diǎn)協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò )覆蓋區域中感知對象的信息，并發(fā)布給用戶(hù)或觀(guān)察者。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )除了具有Ad Hoc 網(wǎng)絡(luò )的移動(dòng)性、自組織性、電源能力有限等共同特征以外，還具有節點(diǎn)數量龐大、單個(gè)節點(diǎn)資源及其有限、可檢測范圍廣等鮮明特點(diǎn)。

無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )在國防軍事、環(huán)境科學(xué)以及智能家居等領(lǐng)域有著(zhù)廣泛的應用。而傳感器節點(diǎn)是無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的基本單位，因此，設計合理的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)成為無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的核心問(wèn)題[1][2]。本文主要針對無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )數據的采集和傳輸這一方面，數據采集主要指采集環(huán)境信息（比如光強、溫度、壓力等，本系統只考慮對光強信息的采集）。FFD節點(diǎn)對RFD 節點(diǎn)(Reduced Function device)發(fā)送數據采集命令，從而喚醒RFD 節點(diǎn)（分節點(diǎn)遵循睡眠—喚醒—正常的工作模式），通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信模塊接收RFD 節點(diǎn)發(fā)送的數據包，輪詢(xún)數據后，最終將數據傳送給PC 機進(jìn)行分析處理。

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