基于MC12311微控制器WSN中間件的設(shè)計(jì)研究及應(yīng)用.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)以及傳感器技術(shù)，被廣泛用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、軍事防御等領(lǐng)域，是當(dāng)今嵌入式領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。WSN應(yīng)用開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)涉及的相關(guān)領(lǐng)域較多，包括射頻電路設(shè)計(jì)、底層驅(qū)動(dòng)封裝、應(yīng)用編程框架等理論體系，有一定的技術(shù)門(mén)檻，很大程度上限制了WSN的應(yīng)用推廣。加之WSN存在大量的異構(gòu)硬件平臺(tái)，如果能夠?qū)Ξ悩?gòu)的軟件系統(tǒng)做一些中間件的封裝，屏蔽掉底層硬件平臺(tái)的差異，方便開(kāi)發(fā)人員使用，將大大降低WSN應(yīng)用設(shè)計(jì)的技術(shù)門(mén)檻。

2、>　　受飛思卡爾公司委托，憑借實(shí)驗(yàn)室在WSN研究領(lǐng)域多年的經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐，以飛思卡爾2012年最新上市推出的一款應(yīng)用于WSN領(lǐng)域的微控制器芯片MC12311為硬件藍(lán)本，基于此芯片針對(duì)WSN應(yīng)用進(jìn)行了一定的基礎(chǔ)性研究。利用MC12311微控制器設(shè)計(jì)了一款命名為SD-WSNZN的無(wú)線硬件節(jié)點(diǎn)，按照嵌入式硬件構(gòu)件思想對(duì)該新芯片進(jìn)行了最小系統(tǒng)電路、射頻電路、電源電路及接口電路等模塊的硬件設(shè)計(jì)。同時(shí)遵循軟件構(gòu)件思想，對(duì)底層模塊驅(qū)動(dòng)進(jìn)行了封裝；通過(guò)對(duì)W

3、SN中間件體系的學(xué)習(xí)與借鑒，嘗試提出了WSN中間件SDWML的軟件體系，提取并抽象WSN各層功能邏輯，將軟件中間件劃分為物理層、MAC層、網(wǎng)絡(luò)層的三層架構(gòu)，并逐層實(shí)現(xiàn)了功能，同時(shí)給出了功能結(jié)構(gòu)清晰的對(duì)外應(yīng)用接口；明確分割了應(yīng)用層和中間層，創(chuàng)新性地引入了圖形化應(yīng)用層，統(tǒng)一了應(yīng)用編程框架，使得一般的應(yīng)用人員通過(guò)配置圖形參數(shù)、操作圖形元素編程的方式實(shí)現(xiàn)了WSN應(yīng)用的基本編程，降低了WSN應(yīng)用開(kāi)發(fā)的難度。本文對(duì)微控制器芯片MC12311在WSN