当前位置：搜档网 › 无线传感网实验报告3

无线传感网实验报告3

班级：微电子1101 姓名：曹忠豪学号：0301110101

一．实验目的

通过仿真实验掌握无线传感器网络的定位算法。——质心定位算法

二．实验内容

在100*100m2 的正方形区域里，有n个信标节点和1个未知节点，未知节点和信标节点的通信半径均为R，则

(1)当通信半径R=50m，信标节点个数n=6,12,18,24,30时，利用Monte Carlo

方法，分别计算未知节点的实际位置与估计位置的平均误差；

(2)当信标节点个数n=20，通信半径R=5,10,15,20,25,30,35,40,45,50m时，

利用Monte Carlo方法，分别计算未知节点的实际位置与估计位置的平均误

差；

三．实验方法

（1）在边长为100m的正方形中，产生一个信标节点为n、未知节点为1的随机分布图；

（2）确定与未知节点相连的信标节点；

（3）利用质心算法，对位置节点的位置进行估计；

（4）每一组数据（信标节点个数n，通信半径R）需要仿真800次，得出该组数据下未知节点的实际位置与估计位置的平均误差。

四．设计思路

用蒙特卡罗生成随机节点，自定义一个已知节点，判断有多少节点连通，之后将这些节点横坐标，纵坐标相加，算出平均值，作为计算出来的坐标节点新的横纵坐标。然后在与自定义的已知节点坐标相比较计算出误差。

五，实验代码

相同通信半径

clear all

n=[6,12,18,24,30];

r=50;

H=zeros(1,5);

for i=1:1:5

time=0;

for t=1:1:800

x=100*rand(1,n(i)); y=100*rand(1,n(i));

X=100*rand(1,1); Y=100*rand(1,1);

w=0;

v=0;

c=0;

for j=1:1:n(i)

if (x(j)-X)^2+(y(j)-Y)^2

w=w+x(j);

v=v+y(j);

c=c+1;

end

if c>0

time=time+1;

d=w/c;

e=v/c;

H(i)=H(i)+sqrt((d-X)^2+(e-Y)^2);

end

H(i)=H(i)/opum;

end

相同节点数量

clear out

r=[5,10,15,20,25,30,35,40,45,50];

n=20;

H=zeros(1,10);

for i=1:1:10

time=0;

for t=1:1:800

X=100*rand(1,1);Y=100*rand(1,1);

x=100*rand(1,n);y=100*rand(1,n);

w=0;

v=0;

c=0;

for j=1:1:n

if (x(j)-X)^2+(y(j)-Y)^2

w=w+x(j);

v=v+y(j);

c=c+1;

end

if c>0

time=time+1;

d=w/c;

e=v/c;

D(i)=D(i)+sqrt((d-X)^2+(e-Y)^2);

end

D(i)=D(i)/time;

end

无线传感网智能组网设计实践_实验指导书

无线传感网智能组网设计实验指导书（实验类）实验 1.Zigbee基本通信实验 1.1实验目的 ?了解实Zigbee的原理及在软件上如何方便使用； ?掌握在Windows CE 6.0下进行UART编程的方法。 1.2实验设备 ?硬件：EduKit-IV嵌入式教学实验平台、Mini270核心子板、Zigbee模块、PC 机； ?软件：Windows 2000/NT/XP 以及Windows 平台下的VS2005开发环境。 1.3实验容 ?利用Microsoft Visual Studio 2005编写一个可运行于EduKit-IV型实验箱Windows CE 6.0操作系统上的应用程序； ?学习和掌握EduKit-IV教学实验平台过UART与Zigbee模块通信，实现对Zigbee 模块的配置和对等网模式下的通信。 1.4实验原理 1.4.1Zigbee起源无线网络系统源自美国军方的“电子尘埃(eMote)”技术，是目前国、外研究的热点技术之一。该系统基于IEEE802.15.4规的无线技术，工作在2.4 GHz或868／928 MHz，用于个人区域网和对等网状网络。ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术。它是一种介于红外无线技术和蓝牙之间的技术提案。主要用于近距离无线连接。它依据802.15.4标准。在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以它们的通信效率非常高。相对于现有的各种无线通信技术，无线ZigBee网络技术将是近距离通信最低功耗和成本的技术。这一技术目前正向工业、民用方向推广和发展，

无线传感器网络实验指导书

无线传感器网络实验指导书信息工程学院

实验一质心算法一、实验目的掌握合并质心算法的基本思想；学会利用MATLAB 实现质心算法；学会利用数学计算软件解决实际问题。二、实验容和原理无需测距的定位技术不需要直接测量距离和角度信息。定位精度相对较低，不过可以满足某些应用的需要。在计算几何学里多边形的几何中心称为质心，多边形顶点坐标的平均值就是质心节点的坐标。假设多边形定点位置的坐标向量表示为p i = (x i ，y i )T ，则这个多边形的质心坐标为：例如，如果四边形 ABCD 的顶点坐标分别为 (x 1, y 1)，(x 2, y 2), (x 3, y 3) 和(x 4,y 4)，则它的质心坐标计算如下：这种方法的计算与实现都非常简单，根据网络的连通性确定出目标节点周围的信标参考节点，直接求解信标参考节点构成的多边形的质心。锚点周期性地向临近节点广播分组信息，该信息包含了锚点的标识和位置。当未知结点接收到来自不同锚点的分组信息数量超过某一门限或在一定接收时间之后，就可以计算这些锚点所组成的多边形的质心，作为确定出自身位置。由于质心算法完全基于网络连通性，无需锚点和未知结点之间的协作和交互式通信协调，因而易于实现。三、实验容及步骤该程序在Matlab 环境下完成无线传感器中的质心算法的实现。在长为100米的正方形区域，信标节点（锚点）为90个，随机生成50个网络节点。节点的通信距离为30米。需完成：分别画出不同通信半径，不同未知节点数目下的误差图，并讨论得到的结果所用到的函数： 1. M = min(A)返回A 最小的元素. 如果A 是一个向量，然后min(A)返回A 的最小元素. 如果A 是一个矩阵，然后min(A)是一个包含每一列的最小值的行向量。 2. rand X = rand 返回一个单一均匀分布随机数在区间 (0，1)。 X = rand(n)返回n--n 矩阵的随机数字。 ()12341234,,44x x x x y y y y x y ++++++??= ???

无线传感网络综合实训大纲(计科院)

《无线传感网络综合实训》课程大纲江苏师范大学计算机科学与技术学院

无线传感网络综合实训大纲一、实训的性质、任务与要求无线传感器网络是集传感器技术、微电机技术、现代网络和无线通信技术于一体的综合信息处理平台，具有广泛的应用前景，是计算机信息领域最活跃的研究热点之一，具有应用驱动和以数据为中心的特点。本次实训的主要任务是结合具体应用使学生对无线传感网络的体系结构、支撑技术和数据融合技术有更透彻的理解，并训练学生基于无线传感网络应用系统的网络规划、网络设计以及相关软硬件开发能力。本次实训要求学生掌握无线传感器网络的体系结构，了解无线传感器网络的节点定位、目标跟踪和时间同步等支撑技术，要求学生具有较强的网络规划与设计基础和一定的软硬件开发技能二、培养目标实训的目标：使学生了解无线传感应用系统的设计开发流程，掌握无线网络规划设计方法，具有较强的无线网络规划设计能力和一定的软硬件开发能力。三、实训方法本次实训以小组为单位实施，每个小组设组长一名负责统筹协调和任务分工以及进度监督，小组成员负责某一个具体模块，整个小组既有分工又有协作，每个实训小组任意选择一个项目。实训分为两个阶段，第一阶段在教室进行，主要进行项目设计；第二阶段在实验室进行，主要利用实验器材进行系统实施、验证。四、实训课时分配（2周） 1. 2. 自选项目的课时分配选择自选项目时，自己指定阶段目标和课时分配计划。五、实训内容的说明项目一：智能农业系统智慧农业系统通过大棚内温湿度传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、大棚光照度传感器、视频摄像机等组建了一个可以远程感知的数字农业大棚，这些数据通过3G网络传输到中心平台进行数据分析、数据关联，打造数字化的智慧农业大棚。系统主要由前端数据采集设备、前端短程无线网络、农业数据管理中心、客户端四部分组成。客户端分为两部分，一是农业专家远程数据诊断显示；二是农户在家中浏览相关实时数据信息。项目二：智能家居系统

无线传感器实验报告

无线传感器网络实验报告 Contiki mac协议与xmac协议的比较 1.简介无线传感器网络（wireless sensor networks,WSN）节点由电池供电，其能力非常有限，同时由于工作环境恶劣以及其他各种因素，节点能源一般不可补充。因而降低能耗、延长节点使用寿命是所有无线传感器网络研究的重点。 WSN中的能量能耗主要包括通信能耗、感知能耗和计算能耗，其中通信能耗所占的比重最大，因此，减少通信能耗是延长网络生存时间的有效手段。同时，研究表明节点通信时Radio模块在数据收发和空闲侦听时的能耗几乎相同，所以要想节能就需要最大限度地减少Radio模块的侦听时间（收发时间不能减少），及减小占空比。传统的无线网络中，主要考虑到问题是高吞吐量、低延时等，不需要考虑能量消耗，Radio模块不需要关闭，所以传统无线网络MAC协议无法直接应用于WSN，各种针对传感器网络特点的MAC协议相继提出。现有的WSN MAC协议按照不同的分类方式可以分成许多类型，其中根据信道访问策略的不同可以分为： X-MAC协议 X-MAC协议也基于B-MAC协议的改进，改进了其前导序列过长的问题，将前导序列分割成许多频闪前导（strobed preamble），在每个频闪前导中嵌入目的地址信息，非接收节点尽早丢弃分组并睡眠。 X-MAC在发送两个相邻的频闪序列之间插入一个侦听信道间隔，用以侦听接收节点的唤醒标识。接收节点利用频闪前导之间的时间间隔，向发送节点发送早期确认，发送节点收到早

期确认后立即发送数据分组，避免发送节点过度前导和接收节点过度侦听。 X-MAC还设计了一种自适应算法，根据网络流量变化动态调整节点的占空比，以减少单跳延时。优点： X-MAC最大的优点是不再需要发送一个完整长度的前导序列来唤醒接收节点，因而发送延时和收发能耗都比较小；节点只需监听一个频闪前导就能转入睡眠。缺点：节点每次醒来探测信道的时间有所增加，这使得协议在低负载网络中能耗性比较差。而且分组长度、数据发送速率等协议参数还需进一步确定 X-MAC原理图如图3所示： ContikiMAC协议一．ContikiMAC协议中使用的主要机制： 1.时间划分

无线传感网络操作系统实验3

无线传感网络操作系统实验3 以下是为大家整理的无线传感网络操作系统实验3的相关范文，本文关键词为无线,传感,网络,操作系统,实验,，您可以从右上方搜索框检索更多相关文章，如果您觉得有用，请继续关注我们并推荐给您的好友，您可以在综合文库中查看更多范文。无线传感器网络实验报告班级:_14104341__姓名：__代姝佳__学号：_1410400111_时间：

_20XX-3-31__教师：_陈飞云_成绩：_________实验名称：一、实验目的能够掌握cc2530中的串口的通讯功能，包括串口的发送功能和接受功能以及串口波特率设置功能。为今后的综合实验打下基础。二、实验原理平台提供了串口通信模块组件platformserialc，该组件提供了三个接口：stdcontrol、uartstream以及hardwareuartcontrol，其中，stdcontrol用于控制串口通信模块的开关，uartstream提供了串口收发功能；hardwareuartcontrol接口用于设置串口通信得到波特率。其中uartstream的实现，实际上是在串口层做了一个缓冲，每次将发送缓冲器的数据一个字节一个字节地往串口发送，最终达到串口的连续传输。三、实验内容 1.将J-Link对应端插入ATos多模汇聚节点的cn3引脚，将ATos 多模汇聚节点上的sTm32 芯片同电脑连接起来。注：汇聚节点上有两个芯片，sTm32芯片（基于ARmcpu芯片）和cc2530芯片（基本8051cpu芯片）。 2.打开seggeR/J-Linkarmv4.081/J-flasharm软件，点击target/connect,连接成功后，点击 file/open，按照路径光盘A/02演示中心/sTm32相关hex打开m3gw-pc.hex，再点击target/program，其烧录到ATos多模汇聚节点的sTm32芯片中。烧录成功后，最后点击target/startapplication在多

湖南大学无线传感器网络实验报告DV-HOP

无线传感器网络题目：DV-hop定位算法学生：学号：完成时间： 2014.5.121

一、实验目的 1、掌握matlab工具的使用方法。 2、了解DV-hop算法原理，熟悉DV-hop算法代码，分析DV-hop算法实验结果。二、实验原理 DV-hop算法概述（一）基本思想： 3、计算位置节点与犀鸟节点的最小跳数 4、估算平均每跳的距离，利用最小跳数乘以平均每条的距离，得到未知节点与信标节点之间的估计距离 5、利用三遍测量法或者极大似然估计法计算未知节点的坐标（二）定位过程 1、信标节点向邻居节点广播自身未知信息的分组，其中包括跳数字段，初始化为0 2、接受节点记录具有到每条信标节点的最小跳数，忽略来自一个信标节点的较大跳数的分组，然后将跳数数值加1，并转发给邻居节点 3、网络中所有节点能够记录下到每个信标节点最小跳数（三）计算未知节点与信标节点的实际跳段距离

1、每个信标节点根据记录的其他信标节点的位置信息和相距跳数，估算平均每跳距离 2、信标节点将计算的每条平均距离用带有生存期字段的分组广播至网络中，未知节点仅仅记录接受到的第一个每跳平均距离，并转发给邻居节点 3、未知节点接受到平均每跳距离后，根据记录的跳数，计算到每个信标节点的跳段距离（四）利用三边测量法或者极大似然估计法计算自身位置 4、位置节点利用第二阶段中记录的到每个信标节点的跳段距离，利用三边测量法或者极大似然估计法计算自身坐标三、实验容和步骤 DV-hop代码如下： function DV_hop() load '../Deploy Nodes/coordinates.mat'; load '../Topology Of WSN/neighbor.mat'; if all_nodes.anchors_n<3 disp('锚节点少于3个,DV-hop算法无法执行'); return; end %~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~最短路经算法计算节点间跳数~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ shortest_path=neighbor_matrix; shortest_path=shortest_path+eye(all_nodes.nodes_n)*2; shortest_path(shortest_path==0)=inf;

无线传感网络-物联网组网技术-传感网原理实验室建设方案

目录 1无线传感网络-物联网组网技术-传感网原理实验室 ................................ - 3 - 1.1总体规划............................................................ - 3 - 1.2实验设备............................................................ - 4 - 1.2.1基本介绍........................................................ - 5 - 1.2.2主要特性........................................................ - 6 - 1.2.3智能网关........................................................ - 8 - 1.2.4智能节点....................................................... - 11 - 1.2.5无线模组....................................................... - 14 - 1.2.6感知设备....................................................... - 16 - 1.3课程大纲........................................................... - 20 - 1.3.1课程概要....................................................... - 20 - 1.3.2教学大纲....................................................... - 21 -

无线传感网络技术习题库

《无线传感网络技术》复习资料一、选择题 1、I/O端口的输出电压为（ B ） A. 3V ?? ? B. 3.3V?? C.??5V? D. 12V? 2、ZigBee网络中存在设备类型不包括（ B ）。 A. 协调器 B. 无线网卡? C.?终端设备 D. 路由器 3 4、 A. 5 6、 A. 7、在 A. 8 A 9 10 A．8 C．16 11、 A 12、十进制数126 其对应的十六进制可表示为( D ). ? A. 8 F ?? ?B. 8 E??? C. F E??? D. 7 E 13、basicRfCfg_t数据结构中的channel成员是（D ）。 A．发送模块地址B．接收模块地址C．网络ID D．通信信道 14、I/O端口的输出电压为（ B ） A. 3V ?? ? B. 3.3V?? C.??5V? D. 12V? 15、下列说法中，正确的是（C） A. #define和printf都是C语句?? ? B. #define是C语句，而printf不是

C.?printf是C语句，但#define不是 D. #define和printf都不是C语句 16、如下图所示，SW1按键的一侧（3号、4号引脚）通过一个上拉电阻连接到电源，同时连接到CC2530的（ C ）引脚，另一侧（1号、2号引脚）连接到地。 A. P1_0 ?? ? B. P1_1 C.?P1_2 D. P1_3 17、不属于Z-Stack 协议栈的结构的分层是（D）。 A.物理层?? ? B. 介质访问控制层 C.?网络层 D. 传输层 18、支持Zigbee短距离无线通信技术的是（B ）。 A．IrDA B．Zigbee联盟C．IEEE802.11b D．IEEE802.11a 19 A．第 20、设置 21、 A 22、在 A C 23 24 A. C. ? 25 ?? A. 48 26 A. C. ?配置串口接收数据的长度 D. 配置串口接收的模式 27、CC2530的定时器1的工作模式不包括以下哪一种( B )。 ??A.?? 自由运行 B. 倒计数? C. 模 D. 正计数/倒计数 28、配置串口工作的波特率为57600的代码( A ). ? A. U0BAUD = 216; B. U0BAUD = 216; C. U0BAUD = 59; D. U0BAUD =59; U0GCR = 10; ??? U0GCR = 9; U0GCR = 10; U0GCR = 9; 29、CC2530的ADC模块支持多达( D )位的模拟数字转换. ? A. 8?? ?B. 32??? C.16??? D. 14

无线传感网实验报告

Central South University 无线传感器网络实验报告学院: 班级: 学号: 姓名: 时间: 指导老师：

第一章基础实验 1 了解环境 1.1 实验目的安装 IAR 开发环境。 CC2530 工程文件创建及配置。源代码创建，编译及下载。 1.2 实验设备及工具硬件：ZX2530A 型底板及 CC2530 节点板一块，USB 接口仿真器，PC 机软件：PC 机操作系统 WinXP，IAR 集成开发环境，TI 公司的烧写软件。 1.3 实验内容 1、安装 IAR 集成开发环境 IAR 集成开发环境安装文件所在光盘目录：物联网光盘\工具\C D-EW8051-7601 2、ZIBGEE 硬件连接安装完 IAR 和 Smartrf Flash Programmer 之后，按照图所示方式连接各种硬件，将仿真器的 20 芯 JTAG 口连接到 ZX2530A 型CC2530 节点板上，USB 连接到 PC 机上，RS-232 串口线一端连接ZX2530A 型 CC2530 节点板，另一端连接 PC 机串口。 3、创建并配置 CC2530 的工程文件

IAR 是一个强大的嵌入式开发平台，支持非常多种类的芯片。IAR 中的每一个 Project，都可以拥有自己的配置，具体包括 Device 类型、堆/栈、Linker、Debugger 等。（1）新建 Workspace 和 Project 首先新建文件夹 ledtest。打开 IAR，选择主菜单 File -> New -> Workspace 建立新的工作区域。选择 Project -> Create New Project -> Empty Project，点击 OK，把此工程文件保存到文件夹 ledtest 中，命名为：ledtest.ewp（如下图）。（2）配置 Ledtest 工程选择菜单 Project->Options...打开如下工程配置对话框

短距离无线通信实验报告-无线传感器网络实验

无线传感器网络随着计算机技术、网络技术与无线通信技术的迅速发展，人们开始将无线网络技术与传感器技术相结合，无线传感器网络（WSN，wireless sensor network）应运而生。它由部署在监测区域内大量的微型传感器节点组成，通过无线的方式形成的一个多跳的自组织网络，不仅可以接入Internet，还可适用于有线接入方式所不能胜任的场合，提供优质的数据传输服务。微机电系统（MEMS，Micro-Electro-Mechanical Systems）、超大规模集成电路技术（VLSI，Very-Large-Scale-Integration systems）和无线通信技术的飞速发展，使得它的应用空间日趋广阔，遍及军事、民用、科研等领域；但由于网络结点自身固有的通信能力、能量、计算速度及存储容量等方面的限制，对无线传感器网络的研究具有很大的挑战性和宽广的空间。本实验系统采用IEEE802.15.4和Zigbee协议实现了多个传感器节点之间的无线通信，通过对本实验提供的软件操作以及对路由的观察，能够使学生对无线传感器网络的组网过程、路由协议有一个较为深入的理解。 1 目的要求（1）理解并掌握无线传感器网络的工作原理及组网过程。（2）理解无线传感器网络的路由算法。 2 基本原理 2.1 概述微电子技术、计算技术和无线通信技术的进步推动了低功耗多功能传感器的快速发展，使其在微小的体积内能够集成信息采集、数据处理和无线通信等功能。部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点通过无线通信的方式形成一个多跳的自组织网络，即无线传感器网络，这些节点可以协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者。传感器、感知对象和观察者构成了传感器网络的三个要素。 2.2 无线传感器网络结构无线传感器网络是一种特殊的Ad-hoc网络，它是由许多无线传感器节点协同组织起来的。这些节点具有协同合作、信息采集、数据处理、无线通信等功能，可以随机或者特定地布置在监测区域内部或附近，它们之间通过特定的协议自组织起来，能够获取周围环境的信息并且相互协同工作完成特定任务。无线传感器网络典型的体系结构如图1所示，包括分布式传感器节点、网关、互联网和监控中心等。在传感器网络中，各个节点的功能都是相同的，它们既是信息包的发起者，也是信息包的转发者。大量传感器节点被布置在整个监测区域中，每个节点将自己所探测到的有用信息通过初步的数据处理和信息融合之后传送给用户，数据传送的过程是通过相邻节点的接力传送方式传送给网关，然后再通过互联网、卫星信道或者移动通信网络传送给最终用户。用户也可以对网络进行配置和管理，发布监测任务以及收集监测数据等。

第三次无线传感器网络实验

南昌航空大学实验报告二O 一六年四月20 日课程名称：无线传感器网络实验名称：CC2530 串口指令控制LED灯班级：姓名：指导教师评定：签名：一、实验目的 1.通过实验掌握CC2530 芯片串口配置与使用 2.观察底板上RX、TX串口发送指示灯的变化 3.接收串口发送过来的数据，通过数据内容分析控制LED 注：嵌入式开发中，当程序能跑起来后，串口是第一个要跑起来的设备，所有的工作状态，交互信息都会从串口输出。二、实验内容 1. 查看数据手册，了解CC2530的串口功能，熟悉串口的相关配置寄存器； 2. 根据实验手册内容配置CC2530的串口相关寄存器，使用P0_2和P0_3 的外设功能将其配置为串口方式，并设置波特率为115200后处理串口的中断，使其允许接收数据并产生中断； 3. 配置所需LED灯的I/O口； 4. 编写串口的初始化、发送数据以及中断处理函数； 5. 在程序入口函数中，设置系统时钟源和主频，初始化完毕后，进入while 循环处理相应指令并控制LED灯。

三、实验相关电路图图1 PL2303HX串口转换芯片电路原理图 P0_2、P0_3配置为外设功能时：P0_2为RX， P0_3为TX. USART0和USART1是串行通信接口，它们能够分别运行于异步UART模式或者同步SPI模式。两个USART具有同样的功能，可以设置在单独的I/O 引脚。四、实验过程 1. 串口的配置 1）配置IO，使用外部设备功能。此处配置P0_2和P0_3用作串口UART0。 2）配置相应串口的控制和状态寄存器。 3）配置串口工作的波特率。波特率由下式给出： F 是系统时钟频率，等于16 MHz RCOSC 或者32 MHz XOSC。

无线传感网技术及应用报告

重庆航天职业技术学院实训报告教师：课程：无线传感网技术及应用学号：姓名：班级：物联网日期：2016/6/16

评阅页课程设计题目: 温度采集DS18B20 同组成员：学生自评：设计方案由讨论组完成，大家一起做硬件DS18B20温度显示，再由大家分工把报告完成。指导教师评语: 成绩：指导老师签名： 2016年06月24

前言 ZigBee简介ZigBee技术是一种近距离、低功耗、低速率、低成本的无线通信技术，兼具经济、可靠、易于部署等优势，已成为无线传感器网络中最具潜力和研究价值的技术，在工业控制、环境监测、智能家居、医疗护理、安全预警、目标追踪等应用场合已展现出广阔的市场前景。本设计利用TI公司CC2530单片机，采用DS18B20数字温度传感器，完成温度采集并通过液晶显示器显示测量温度值，测温电路简单，适合于-50~150摄氏度温度的测量。

目录一、设计题目 (1) 二、硬件设计方案 (1) 2.1 CC2530芯片简介： (1) 2.2 芯片概述 (2) 三、CC2530模块说明 (2) 3.1 CPU 和内存 (2) 3.2 中断控制器 (2) 3.3外设 (3) 3.4 调试接口 (3) 3.5 无线设备 (3) 四、DS18B20 (4) 4.1 DS18B20工作原理 (4) 4.2 DS18B20的主要特性 (5) 五、软件设计方案 (5) 5.1 程序流程图 (5) 5.2 所需用到的部分C语言程序 (7) 5.3 实验过程及结果 (11) 六、总结 (13) 七、参考文献 (13)

一、设计题目本次的设计题目要求是基于DS18B20的温度采集显示系统，该系统要求包含温度采集模块、温度显示模块等。其中温度采集模块所选用的是DS18B20数字温度传感器进行温度采集，温度显示模块用液晶显示屏显示。二、硬件设计方案 2.1 CC2530芯片简介： CC2530 结合了领先的RF 收发器的优良性能，业界标准的增强型8051 CPU，系统内可编程闪存，8-KB RAM 和许多其它强大的功能。CC2530 有四种不同的闪存版本：CC2530F32/64/128/256，分别具有32/64/128/256KB 的闪存。CC2530 具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。运行模式之间的转换时间短进一步确保了低能源消耗。其引脚如图1.1所示。图2.1 CC2530芯片

无线传感网技术实验二

《无线传感网技术》实验二班级：微电子1102 学号：0301110213 姓名：王绪安一、实验目的通过仿真实验，掌握无线传感网络联通率与通信半径以及节点数目之间的关系。二、实验内容（1）在不同节点数目n 情况下，用Matlab 拟合出连通率与通信半径的关系曲线。（2）在不同通信半径R 情况下，用Matlab 拟合出连通率与节点数量n 的关系曲线。三、实验思路分析过程（包括程序说明）用计算机语言编写图的连通性判断算法，判断节点是否连通以及确定连通分支的个数，Warshell 算法实现方法 Warshell 算法 Warshell 算法可解决图是否连通的问题, 而且效率很高。在该算法中，矩阵P 是判断矩阵，1=ij p 表示从i 到j 连通，0=ij p 表示从i 到j 不连通。T 矩阵是模拟节点的两两直接连通矩阵T ij =1表示从i 到j 连通，T ij =0表示从i 到j 不连通。 (1)置新矩阵 P:= T ; (2）k=1.....9，P=P*T ；循环叠乘得出最终连通矩阵。（3）对P 矩阵P ij 进行连续判断，若有P ij <=0，则该图不连通，跳出循环。（4）重复上面操作1000次，累计连通图的次数n,得出连通率。四、实验程序（1）在不同节点数目n 情况下，用Matlab 拟合出连通率与通信半径的关系曲线。 rate_1 = zeros(1,100); r=0.01:0.01:1; for k=1:1:100 for number=1:1:1000 flag_overflow=1; x=rand(10,1);

y=rand(10,1); for num=1:1:10 for sec_num=1:1:10 if(sqrt((x(num)-x(sec_num))^2+(y(num)-y(sec_num))^2)

无线传感网络操作系统实验4

无线传感器网络实验报告班级: _14104341__ 姓名：__代姝佳__ 学号：_1410400111_ 时间：_2017-4-12__教师：_陈飞云_成绩：_________ 实验名称：一、实验目的 1.了解点对点通信过程。 2.学会ATOS平台通讯模块（ActiveMessage）的使用。二、实验原理本实验使用TinyOS中的活动消息（PlatformMacC）模型实现点对点通信，活动模型组件PlatformMacC包含了网络协议中路由层以下的部分。在ATOS平台下，PlatformMacC包含的主要功能有：CSMA/CA、链路层重发、重复包判断等机制。其中，CSMA/CA机制使节点在发送数据之前，首先去侦听信道状况，只有在信道空闲的情况下才发送数据，从而避免了数据碰撞，保证了节点间数据稳定传输；链路层重发机制是当节点数据发送失败时，链路层会重发，直到发送成功或重发次数到达设定的阈值为止，提高了数据成功到达率；重复包判断机制是节点根据发送数据包的源节点地址及数据包中的dsn域判断该包是不是重复包，如果是重复包，则不处理，防止节点收到同一个数据包的多个拷贝。 PlatformMacC向上层提供的接口有AMSend、Receive、AMPacket、Packet、Snoop等。AMSend接口实现数据的发送，Receive接口实现数据的接收，Snoop是接收发往其它节点的数据，AMPacket接口用于设置和提取数据包的源节点地址、目的地址等信息，Packet接口主要是得到数据包的有效数据长度（payload length）、最大有数据长度、有效数据的起始地址等。AMSend、Receive、Snoop都是参数化接口，参数为一个8位的id号，类似于TCP/IP协议中的端口号。两个节点通信时，发送节点使用的AMSend接口的参数id必须与接收节点的Receive接口的参数id一致。在TinyOS操作系统下，所有的数据包都封装到一个叫message_t的结构体中。message_t结构体包含四个部分：header、data、footer、metadata四个部分。其中header中包含了数据包长度、fcf、dsn、源地址、目的地址等信息；metadata包含了rssi等信息，详见cc2420.h、Message.h、platform_message.h。其中，metadata部分不需要通过射频发送出去，只是在发送前和接收后提取或写入相应的域。三、实验内容 1.将J-Link对应端插入ATOS多模汇聚节点的CN3引脚，将ATOS多模汇聚节点上的STM32 同电脑连接起来。 2.打开SEGGER/J-Link arm v4.081/J-flash arm软件，点击target/connect,连接成功后，点击file/open，按照路径光盘A/02 演示中心/STM32相关HEX打开M3GW-PC.hex，再点击target/program，其烧录到ATOS多模汇聚节点的STM32芯片中。烧录成功后，最后点击target/start application在多模汇聚节点的STM32芯片上运行程序。 3.用串口线将ATOS多模汇聚节点和PC机器连接起来。

无线传感网络实验报告

-------无线传感网络实验报告学院：信息工程学院专业：网络工程学号：201216213 姓名：张新龙 LEACH协议

LEACH协议简介分簇算法LEACH 协议是Wendi B. Heinzelman , AnanthaP. Chandrakasan , Hari Balakrishnan (MIT ,电子与计算机系) 2000 年提出的分层的传感器网络协议, 它采用分层的网络结构. LEACH,协议是通过基于簇的操作使WSN减少功耗，LEACH，协议的目的是在网络中动态地选择传感器节点作为簇头并形成簇。在LEACH 算法中, 节点自组织成不同的簇, 每个簇只有一个簇首.各节点独立地按照一定概率决定自己是否做簇首,周期性的进行簇首选举和网络重组过程, 避免了簇首节点能耗过多, 影响网络寿命. LEACH 算法建立在所有节点都是平等且无线电信号在各个方向上能耗相同的假设上。 LEACH协议有时候也会动态地改变簇的活跃动态，如果采用高功率的方式使网络中的所有传感器节点与汇聚节点进行通信。 LEACH协议原理 LEACH 协议分为两个阶段操作, 即簇准备阶段(set - up phase)和就绪阶段(ready phase). 为了使能耗最小化, 就绪阶段持续的时间比簇准备阶段长簇准备阶段和就绪阶段所持续的时间总和称为一轮(round). [ 7-8]在簇准备阶段, 随机选择一个传感器节点作为簇首节点(cluster head node), 随机性确保簇首与Sink 节点之间数据传输的高能耗成本均匀地分摊到所有传感器节点. 簇首节点选定后, 该簇首节点对网络中所有节点进行广播, 广播数据包含有该节点成为簇首节点的信息. 一旦传感器节点收到广播数据包, 根据接收到的各个簇首节点广播信号强度, 选择信号强度最大的簇首节点加入, 向其发送成为其成员的数据包.以便节省能量.簇头建立阶段：初始阶段，每个节点从0和1中随机产生一个数，如果这个数小于阀值T（n），该节点就成为当前轮的簇头。

无线传感器网络课程设计报告

无线传感器网络课程设计报告（2018-2019学年第一学期）题目安全的无线传感器网络数据传输系统的设计指导老师班级

目录1需求分析 2传感器网络概述 2.1传感器网络体系结构 2.2传感器网络协议栈 3数据传输方式 4设计 4.1主要数据结构 4.2 课程设计的条件 5测试 6使用说明 6.1应用程序功能的详细说明 6.2应用程序运行环境要求 6.3输入数据类型、格式和内容限制 6.4各模块程序段说明 7总结提高 7.1课程设计总结 7.2课程设计评价

1 需求分析 1.1 功能与技术需求随着信息时代的逐渐来临,物联网的建设也越来越完善,为信息的存储和传输提供了完善的路径,而无线传感网是物联网的重要组成部分,它的建设成为物联网建设的关键。无线传感器网络是由大量微型传感器节点以自组织和多跳的方式构成的网络。它具有资源非常受限、无线通信链路质量不稳定和网络拓扑动态变化等诸多显著特点,与现有的互联网和其它无线网络存在较大差别,向可靠数据传输提出新的挑战和要求。在数据传输可靠性保障方面，采用了加密算法保证在传输过程中的安全性。 2 传感器网络概述 2.1传感器网络体系结构典型的传感器网络结构包括传感器节点、汇聚节点和管理节点。随即部署在监测区域内的大量传感器节点通过自组织方式构成网络。传感器节点的监测数据沿着其他节点逐跳传输，监测数据可能被多个节点处理，经过多跳后被路由到汇聚节点，最后通过互联网或者卫星到达管理节点和用户。管理节点对传感器网络进行配置和管理。传感器网络体系结构如图所示

2.2传感器网络协议栈与互联网协议栈(TCP/IP)的五层相对应，传感器网络协议栈包括:物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。另外协议栈还包括时间同步、节点定位、网络管理、QoS保障、移动管理、任务管理、能量管理和安全机制等。物理层提供信号调制、无线收发和相应的密码服务:数据链路层负责信道接入、拓扑生成、差错控制、介质访何控制、数据成帧以及数据帧监测等;网络层主要负责路由生成，路由选择和拓扑管理等;传输层负责数据流的传输控制，网络的协同工作等:时间同步、节点定位、网络管理、QoS 保障、移动管理、任务管理、能量管理和安全机制等通常跨越多个网络协议栈层次

中南大学刘伟荣物联网-《无线传感器网络》实验报告

中南大学信息科学与工程学院物联网无线传感器网络实验报告班级：物联网学号：姓名：指导老师：刘伟荣实验时间：2014年4月11日

目录实验一基础实验(LED实验) ........................................................................... 错误!未定义书签。实验目的................................................................................................... 错误!未定义书签。实验设备及工具....................................................................................... 错误!未定义书签。实验原理................................................................................................... 错误!未定义书签。实验步骤及结果..................................................................................... 错误!未定义书签。实验二射频实验............................................................................................. 错误!未定义书签。实验目的 ................................................................................................ 错误!未定义书签。实验内容 ................................................................................................ 错误!未定义书签。实验设备及工具..................................................................................... 错误!未定义书签。实验原理 ................................................................................................ 错误!未定义书签。实验步骤 ................................................................................................ 错误!未定义书签。实验数据分析及结论............................................................................. 错误!未定义书签。实验三Zstack组网实验 ................................................................................. 错误!未定义书签。实验目的 ................................................................................................ 错误!未定义书签。实验内容 ................................................................................................ 错误!未定义书签。预备知识 ................................................................................................ 错误!未定义书签。实验设备及工具..................................................................................... 错误!未定义书签。实验原理 ................................................................................................ 错误!未定义书签。实验步骤 ................................................................................................ 错误!未定义书签。实验数据分析及结论............................................................................. 错误!未定义书签。实验四综合实验(传感器网络) ...................................................................... 错误!未定义书签。智能网关程序设计................................................................................. 错误!未定义书签。 Android 用户控制程序设计.................................................................. 错误!未定义书签。 Zigbee 节点控制程序设计.................................................................... 错误!未定义书签。平台控制操作......................................................................................... 错误!未定义书签。