无线传感器网络实验报告
无线传感器网络实验报告
无线传感器网络实验报告
引言：
无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，简称WSN）是一种由大量分布式无线传感器节点组成的网络系统。这些节点能够感知环境中的各种物理量，并
将所感知到的信息通过无线通信传输给基站或其他节点。WSN广泛应用于农业、环境监测、智能交通等领域。本实验旨在通过搭建一个简单的无线传感器网络
系统，了解其工作原理和性能特点。
一、实验背景
无线传感器网络是现代信息技术的重要组成部分，其应用领域广泛且前景十分
广阔。通过实验，我们可以深入了解WSN的工作原理和应用场景，为今后的
研究和开发提供基础。
二、实验目的
1. 掌握无线传感器网络的基本概念和原理；
2. 理解无线传感器网络的组网方式和通信协议；
3. 了解无线传感器网络的性能特点和应用领域。
三、实验设备
1. 无线传感器节点：本实验使用了10个无线传感器节点，每个节点都具备感知和通信功能；
2. 基站：作为无线传感器网络的中心节点，负责接收并处理来自传感器节点的
数据；
3. 电脑：用于控制和监控整个无线传感器网络系统。
四、实验步骤
1. 搭建无线传感器网络：将10个传感器节点分别放置在不同的位置，并保证它们之间的通信范围有重叠部分；
2. 配置传感器节点参数：通过电脑连接到基站，对每个传感器节点进行参数配置，包括通信频率、传输功率等；
3. 数据采集与传输：传感器节点开始感知环境中的物理量，并将采集到的数据通过无线通信传输给基站；
4. 数据处理与展示：基站接收到传感器节点的数据后，进行数据处理和分析，并将结果展示在电脑上。
五、实验结果与分析
通过实验，我们成功搭建了一个简单的无线传感器网络系统，并进行了数据采集和传输。我们发现，传感器节点能够准确地感知环境中的物理量，并将数据可靠地传输给基站。基站对接收到的数据进行了处理和分析，展示了环境中物理量的变化趋势。
六、实验总结
通过本次实验，我们深入了解了无线传感器网络的工作原理和性能特点。无线传感器网络具有广泛的应用前景，可以在农业、环境监测、智能交通等领域发挥重要作用。在今后的研究和开发中，我们将进一步探索无线传感器网络的优化和应用。
七、参考文献
1. Akyildiz, I. F., Su, W., Sankarasubramaniam, Y., & Cayirci, E. (2002). A survey on sensor networks. IEEE Communications Magazine, 40(8), 102-114.
2. Heinzelman, W. R., Chandrakasan, A., & Balakrishnan, H. (2000). Energy-efficient communication protocol for wireless microsensor networks. Proceedings of the 33rd Hawaii International Conference on System Sciences, 10, 3005-3014.
结语：
通过本次实验，我们对无线传感器网络有了更深入的了解，并掌握了其基本概念、原理和应用。无线传感器网络作为一种新兴的信息技术，将在未来的科学研究和工程开发中发挥重要作用。我们期待着进一步探索和应用无线传感器网络的潜力，为推动科技创新和社会发展做出贡献。
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
无线传感器网络实验报告
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
无线传感网络实验报告
无线传感网络实验报告 无线传感网络实验报告 引言： 无线传感网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种由大量分布式的传感 器节点组成的网络系统，用于收集、处理和传输环境信息。WSN具有低成本、 低功耗、自组织等特点，广泛应用于环境监测、智能交通、农业等领域。本实 验旨在通过搭建一个简单的无线传感网络，探索其工作原理和性能特点。 一、实验环境搭建 1. 硬件准备：选用多个传感器节点和一个基站节点。传感器节点包括传感器、 微处理器、无线通信模块等；基站节点负责接收和处理传感器节点发送的数据。 2. 软件准备：选择适合的操作系统和开发工具，例如TinyOS、Contiki等。编写传感器节点和基站节点的程序代码。 二、传感器节点部署 1. 部署传感器节点：根据实验需求，在待监测区域内合理布置传感器节点。节 点之间的距离和布置密度需根据具体应用场景进行调整。 2. 传感器节点初始化：节点启动后，进行初始化工作，包括自身身份注册、与 周围节点建立通信连接等。 三、无线传感网络通信 1. 数据采集：传感器节点根据预设的采样频率，采集环境信息，并将数据存储 到本地缓存中。 2. 数据传输：传感器节点通过无线通信模块将采集到的数据传输给基站节点。 传输方式可以是单跳或多跳，根据节点之间的距离和网络拓扑结构进行选择。
3. 数据处理：基站节点接收到传感器节点发送的数据后，进行数据处理和分析。可以根据具体需求，对数据进行滤波、聚合等操作，提取有用信息。 四、无线传感网络能耗管理 1. 能耗模型：根据传感器节点的工作状态和通信负载，建立能耗模型，评估节 点的能耗情况。 2. 能耗优化：通过调整传感器节点的工作模式、通信协议等方式，降低节点的 能耗。例如，采用睡眠唤醒机制、自适应调整通信距离等。 五、实验结果与分析 1. 数据传输性能：通过实验测试，评估无线传感网络的数据传输性能，包括数 据传输延迟、传输成功率等指标。 2. 能耗分析：根据实验结果，分析传感器节点的能耗情况，探讨能耗优化策略 的有效性和可行性。 3. 网络拓扑结构：观察和分析传感器节点之间的网络拓扑结构，了解节点之间 的通信关系和数据流动路径。 六、实验总结与展望 1. 实验总结：总结实验过程中遇到的问题和解决方案，总结实验结果和分析， 对实验的有效性和可行性进行评价。 2. 实验展望：展望无线传感网络在未来的发展方向，探讨更多的应用场景和挑战，提出进一步的研究方向和改进措施。 结论： 通过本次实验，我们对无线传感网络的工作原理和性能特点有了更深入的了解。无线传感网络具有广泛的应用前景，但在实际应用中还面临许多挑战，如能耗
无线传感网实验报告
无线传感网实验报告 一、实验目的 本实验的主要目的是了解无线传感网（Wireless Sensor Network，WSN）的基本原理和特点，以及进行一些简单的WSN实验，掌握其基本应用方法。 二、实验器材 1.电脑 2. 无线传感器节点（如Arduino） 3. 无线通信模块（如XBee） 4.传感器（如温度传感器、光照传感器等） 三、实验步骤和内容 1.了解无线传感网的基本概念和特点。 2.搭建无线传感网实验平台。将无线传感器节点和无线通信模块进行连接。 3.编程控制无线传感器节点，收集传感器数据并通过无线通信模块进行传输。 4.在电脑上设置接收数据的接口，并接收传感器数据。 5.对传感器数据进行分析和处理。 四、实验结果和讨论
在实验中，我们成功搭建了一个简单的无线传感网实验平台，并通过 无线通信模块进行数据传输。通过编程控制，我们能够收集到传感器节点 上的温度数据，并通过无线通信模块将数据传输到电脑上进行接收。 在实验过程中，我们发现无线传感网的优点是具有灵活性和扩展性。 通过无线通信模块，传感器节点之间可以进行无线通信，灵活地传输数据。同时，我们还可以通过添加更多的传感器节点来扩展整个无线传感网的功 能和覆盖范围。 然而，无线传感网也存在一些限制和挑战。首先，无线通信模块的传 输距离和传输速率有限，可能会受到环境因素的影响。其次，无线传感器 节点的能耗问题需要考虑，因为它们通常是使用电池供电的，而且在实际 应用中通常需要长时间连续工作。 五、结论 通过本次实验，我们对无线传感网的基本原理和特点有了一定的了解，并掌握了一些简单的无线传感网应用方法。我们成功搭建了一个实验平台，并通过无线通信模块和传感器节点进行数据传输和接收。实验结果表明， 无线传感网具有一定的灵活性和扩展性，但同时也面临着一些挑战。对于 以后的无线传感网应用和研究，我们需要进一步探索和解决这些挑战。
第四次无线传感器网络实验.doc
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 数据采集及AD 转换实验班级：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GPIO和AD转换寄存器的配置方法 2. 掌握AD 转换函数程序的编程方法 3. 掌握光敏传感器的操作使用 4. 掌握光照传感器采集程序的编程方法 二、实验内容 1. 在IAR 集成开发环境中编写光照传感器采集程序，设计实验检测光照的 强度，通过AD转换将光照强度通过串口调试助手显示出来。 三、基础知识 1. 光照传感器介绍 采用GL7516 光敏电阻进行光照强度的检测。光敏电阻式一种半导体材料制成的电阻，其电导率随着光照度的变化而变化。利用这一特性可以制成不同形状和受光面积的光敏电阻。GL7516 就是其中的一种，光越强阻值越大。 光敏电阻工作原理简介： 本实验采用光敏电阻来采集光照度信息。它的工作原理是基于光电效应。 在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻。为了增加灵敏度，两电极常做成梳状。构成光敏电阻的材料有金属的硫化物、硒化物、碲化物等半导体。半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。当光敏电阻受到光照时，价带中的电子吸收光子能量后跃迁到导带，成为自由电子，同时产生空穴，电子—空穴对的出现使电阻率变小。光照愈强，光生电子—空穴对就越多，阻值就愈低。当光敏电
阻两端加上电压后，流过光敏电阻的电流随光照增大而增大。入射光消失，电子‐空穴对逐渐复合，电阻也逐渐恢复原值，电流也逐渐减小。 2. 光照传感器的接口电路 光照传感器的接口电路如下图所示。通过CC2530 的AD 口，采集光照传感器和固定电阻分压后的电压值，从而感知光照传感器随光强变化的情况。 3.AD 转换寄存器 CC2530的ADC支持14位模拟数字转换，转换后的有效数字位高达12位。ADC 包括一个8路独立可配置通道的模拟多路转换器和一个参考电压发生器。CC2530的ADC转换结果可以通过DMA方式写入存储器，也可直接读取ADC寄存器获取。CC2530的ADC具有多种不同的运行模式。 CC2530的P0口可作为ADC输入，其中AIN0～AIN7分别对应P0.0～P0.7。ADC 输入可配置成单端或差动输入，如选择差动输入，则对应的输入分别为AIN0～AIN1、AIN2～AIN3、AIN4～AIN5、AIN6～AIN7，需要注意引脚电压不能为负电压，也不能大于VDD。在差动输入中，每个差动输入的转换模式是不一样的。除了AIN0～AIN7作为ADC输入之外，片内温度传感器也可以作为测量温度的ADC输入，AVDD5/3电压同样可以作为一个ADC输入。AVDD5/3作为ADC输入主要用于电池测量，需要注意的是不能以待测的电池电压作为参考电压。 CC2530ADC有两种转换方式，第一种是连续转换，此时需要配置ADCCON1 和ADCCON2 寄存器，寄存器APCFG的设置将会影响连续序列转换的通道数，CC2530的8路ADC输入不一定要求全部设置为模拟输入。如果只用到了序列转换中的部分通道，可以屏蔽APCFG寄存器中其他通道的相应模拟输入位，此时该通道在转换时将被跳过；第二种是单次转换，此时只需要配置寄存器ADCCON3 即可。 （具体寄存器配置见数据手册）
无线传感器网络实验报告
无线传感器网络实验报告 无线传感器网络实验报告 引言： 无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，简称WSN）是一种由大量分布式无线传感器节点组成的网络系统。这些节点能够感知环境中的各种物理量，并 将所感知到的信息通过无线通信传输给基站或其他节点。WSN广泛应用于农业、环境监测、智能交通等领域。本实验旨在通过搭建一个简单的无线传感器网络 系统，了解其工作原理和性能特点。 一、实验背景 无线传感器网络是现代信息技术的重要组成部分，其应用领域广泛且前景十分 广阔。通过实验，我们可以深入了解WSN的工作原理和应用场景，为今后的 研究和开发提供基础。 二、实验目的 1. 掌握无线传感器网络的基本概念和原理； 2. 理解无线传感器网络的组网方式和通信协议； 3. 了解无线传感器网络的性能特点和应用领域。 三、实验设备 1. 无线传感器节点：本实验使用了10个无线传感器节点，每个节点都具备感知和通信功能； 2. 基站：作为无线传感器网络的中心节点，负责接收并处理来自传感器节点的 数据； 3. 电脑：用于控制和监控整个无线传感器网络系统。
四、实验步骤 1. 搭建无线传感器网络：将10个传感器节点分别放置在不同的位置，并保证它们之间的通信范围有重叠部分； 2. 配置传感器节点参数：通过电脑连接到基站，对每个传感器节点进行参数配置，包括通信频率、传输功率等； 3. 数据采集与传输：传感器节点开始感知环境中的物理量，并将采集到的数据通过无线通信传输给基站； 4. 数据处理与展示：基站接收到传感器节点的数据后，进行数据处理和分析，并将结果展示在电脑上。 五、实验结果与分析 通过实验，我们成功搭建了一个简单的无线传感器网络系统，并进行了数据采集和传输。我们发现，传感器节点能够准确地感知环境中的物理量，并将数据可靠地传输给基站。基站对接收到的数据进行了处理和分析，展示了环境中物理量的变化趋势。 六、实验总结 通过本次实验，我们深入了解了无线传感器网络的工作原理和性能特点。无线传感器网络具有广泛的应用前景，可以在农业、环境监测、智能交通等领域发挥重要作用。在今后的研究和开发中，我们将进一步探索无线传感器网络的优化和应用。 七、参考文献 1. Akyildiz, I. F., Su, W., Sankarasubramaniam, Y., & Cayirci, E. (2002). A survey on sensor networks. IEEE Communications Magazine, 40(8), 102-114.
第二次无线传感器网络实验
南昌航空大学实验报告 二O 一六年四月二日 课程名称：无线传感器网络实验名称：CC2530定时器的使用 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GPIO 的配置方法 2.掌握Led 驱动电路及开关Led 的原理 3.掌握定时器T1 的配置与使用，通过查询方式控制LED1周期性闪烁 4.复习单片机中断的内容，掌握定时器T3(8位)通过中断方式控制LED1周 期性闪烁 二、实验内容 1.查看数据手册，了解CC2530的定时器，熟悉T1定时器和T3定时器的相 关配置寄存器； 2.掌握定时器T1的工作方式及配置要求，按照数据手册的内容，对T1 进行配置，按照查询方式使其周期性定时约1秒，以此使LED1间隔1 秒闪烁； 3.掌握定时器T3的工作方式及配置要求，查询手册配置该定时器，使其 工作在中断方式下，控制LED1每间隔0.5秒闪烁一次。 三、实验相关电路图 由于发光二级管单向导电特性，即只有在正向电压（二极管的正极接正，负极接负）下才能导通发光。P1.0引脚接发光二极管(D1)的负极,所以P1.0引脚输出低电平D1亮，P1.0引脚输出高电平D1熄灭。 四、实验过程
一、定时器T1-查询方式 1、LED1灯约1秒周期性闪烁 1）LED1连接P1_0引脚，配置该引脚为输出，下拉电阻方式，初始状态为熄灭； 2）计算定时器一次溢出的时间，系统在不配置工作频率时默认为2分频，即32M/2=16M，128分频时定时时间T=1/(16M/128)*65536=0.524s 3）将LED和定时器初始化之后由主程序的while循环控制计时器溢出两次（即1秒）LED闪烁一次。 2、源代码 #include
无线传感器网络实验报告
无线传感器网络实验报 告 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
无线传感器网络实验报告 专业计算机科学与技术 班级 13级计科1班 学号 姓名 目录 实验一 CC2530 I/O基础实验 实验二 CC2530按键中断 实验三 CC2530定时器的使用 实验四串行通信接口发送与接收 实验五 Zigbee点到点无线通信 实验六 Zigbee串口实验 实验七无线温度检测实验 实验八 Zigbee组网实验 实验一 CC2530 I/O基础实验 一、实验目的 1.掌握IAR编译软件界面的功能； 2.掌握配置通用IO寄存器的方法； 3.掌握如何编写代码及程序下载。 二、实验内容 1.使用CC2530的IO来控制LED灯循环闪烁；
2.判断按键是否被按下，如果按下，改变LED灯的状态，原先亮的灯灭，原先灭的亮，如此循环下去。 三、相关知识点 cc2530有21个可编程的I/O引脚，P0、P1口是完全的8位口， P2口只有5个可使用的位。通过软件设定一组SFR寄存器的位和字节，可使这些引脚作为通常的I/O口或作为连接ADC、计时器或USART部件的外围设备I/O口使用。 2.I/O口特性： (1)可设置为通常的I/O口，也可设置为外围I/O口使用； (2)在输入时有上拉和下拉能力； (3)全部21个数字I/O口引脚都具有影响外部的中断事件也能被用来唤醒休眠模式。 3.I/O端口的寄存器如下： P0：端口0 P1：端口1 P2：端口2 PERCFG:外设控制寄存器 APCFG:模拟外设I/O配置 P0SEL:端口0功能选择寄存器 P1SEL:端口1功能选择寄存器 P2SEL:端口2功能选择寄存器 P0DIR:端口0方向寄存器 P1DIR:端口1方向寄存器 P2DIR:端口2方向寄存器 P0INP:端口0输入模式寄存器 P1INP:端口1输入模式寄存器 P2INP:端口2输入模式寄存器 P0IFG:端口0中断状态标志寄存器 P1IFG:端口1中断状态标志寄存器 P2IFG:端口2中断状态标志寄存器 PICTL:中断边缘寄存器
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。
无线传感网络实验报告
无线传感网络实验报告 一、实验目的 本实验旨在通过无线传感网络的搭建和实际应用，掌握无线传感网络的基本原理和实验技术，以及了解无线传感网络在实际中的应用。 二、实验内容 1.搭建无线传感网络 2.学习和掌握无线传感器节点的编程和调试 3.设计并实现无线传感网络的数据收集和传输功能 4.进行无线传感网络的实时数据采集和监控 三、实验步骤 1.搭建无线传感网络：按照实验指导书的要求，搭建无线传感网络的基础设施，包括基站和一定数量的传感器节点。 2.学习和掌握无线传感器节点的编程和调试：通过阅读相关资料，掌握无线传感器节点的编程语言和开发工具，并进行代码调试。 3.设计并实现无线传感网络的数据收集和传输功能：根据实验要求，设计无线传感网络的数据收集和传输方法，并进行代码编写和调试，确保数据能够准确地收集和传输。 4.进行无线传感网络的实时数据采集和监控：将搭建好的无线传感网络应用于实际场景中，实时采集并监控传感器节点的数据，验证无线传感网络的可靠性和稳定性。
四、实验结果与分析 通过搭建和实际应用无线传感网络，我们成功地实现了数据的收集和传输功能，并能够实时采集和监控传感器节点的数据。在实际应用中，无线传感网络能够有效地进行环境信息的监测和采集，为后续的数据处理和分析提供了基础。 五、实验总结 通过本次实验，我们深入了解了无线传感网络的基本原理和应用，掌握了无线传感器节点的编程和调试技术，并成功地搭建和应用了无线传感网络。通过实际操作和实验，我们不仅巩固了理论知识，还提高了实践能力和解决问题的能力。无线传感网络作为一种新兴的技术，具有广阔的应用前景，我们对其未来的发展充满信心。 七、附录
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。 其中，P是期望的簇头数在所有节点中占的百分比，r是选举轮数，r mod (1/p)代表这一轮循环中当选过簇头的节点个数，G是这一轮循环中未当选过簇头的节
无线传感器实验报告
《基于锚同心圆的改进加权质心 WSN尢位算法》的阅读报告 111905040 双控朱夏冰 本论文研究无线传感器定位准确性问题，针对测量位置节点信息，为了提高无线传感器网络的定位精度，采用同心圆定位算法⑴(CAB)是一种免测距的无线传感器定位算法，相比于传统的测距方法能降低节点的能量消耗，但是定位精度却不及传统的测距定位方法。提出在同心圆定位算法⑵(CAB)的基础上，通过分析无线电传播路径损耗釆用了一种加权同心圆定位算法。给出了算法的流程，仿真分析了通信半径对新算法定位精度的影响，比较了算法定位精度与现有的儿种免测距定位方法的定位精度。仿真结果表明，改进算法有较高的定位精度而且对距离不敬感，对实际工程提供应用价值。 本论文使用的方法是同心圆定位方法。 同心圆定位方法(Concentric Anchor Beacons, CAB)⑶是目前免测距中比较实用的一种方法，H前，国内有很多学者对CAB算法提出了改进，文献⑷提出了一种利用相邻圆环内的未知节点相互通信的方式来减小交义面积，从而提高定位精度的方式，然而该方法不可避免地增加了节点的能量开销。文献⑸提岀了一种利用多能量级广播信号实现节点位置估计的分布式节点定位方法，该方法实际上是在CAB算法的基础上通过画线来优化信标节点的选取，虽然将误差因子的影响降到最低，但却极大地增加了时间复杂度。 由于信标节点对未知节点的影响力不一样，显然CAB算法以及这些改进算法均没有考虑信标节点影响力的概念。为了进一步提高CAB算法的定位精度，本文提岀了一套权值方案来体现信标节点影响力，该方案计算简单且无需节点间的通信开销，相对于CAB算法本文算法能明显提高未知节点的定位精度。 锚同心圆定位原理假设节点具有理想的球形无线信号传播范围。在本文中，以二维平面情况为例，锚同心圆就是以锚节点为圆心，分别以若干个无线射程为半径的同心圆集合⑹。为了实现未知节点的有效定位，未知节点必须要收到至少三个锚节点的广播信标消息。如图1所示，假设未知节点能够收到来自三个信标节点的第二级功率辐射(图中r2以标注)，则未知节点必然位于三个信标节点圆环的公共区域。
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本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！ == 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ == wsn实验报告0909100825郑祖辉 《无线传感器网络》 课程设计报告 学号: 0909100825 姓名: 专业班级: 物联网1001 指导教师: 高建良 一、概述 实验内容及实验目的 无线传感器网络是物联网的基本组成部分，是物联网用来感知和识别周围环境的信息生成和采集系统，传感器网络对信息处理来说如同人体的感觉突触一样重要，为了方便感知和部署并提高网络的可扩展性，传感器网络一般采用无线通信方式，从而形成了节点之间可自组织拓扑结构的无线传感器网络。本课程设计的目的综合应用学生所学知识，建立系统和完整的传感器网络概念，理解和巩固无线传感器网络基本理论、原理和方法，掌握无线传感器网络开发的基本技能。本次课程设计的主要任务是无线传感器网络软件仿真与实验箱运用，理解ZStack协议栈，其中： 实验一多点自组织组网实验的实验目的是： 1、理解 zigbee 协议及相关知识。 2、在 ZX2530A 型 CC2530 节点板上实现自组织的组网 3、在 ZStack 协议栈中实现单播通信。 实验二信息广播、组播实验的实验目的是： 1、理解 zigbee 协议及相关知识。
2、在 ZStack 协议栈下实现信息的广播和组播功能。 实验三网络拓扑选择实验目的是： 1、理解 zigbee 协议及相关知识。 2、在 ZStack 协议栈下实现网络拓扑的控制。 二、实验原理及设计 一、多点自组织组网实验 1、实验原理 程序执行在进行一系列的初始化操作后程序就进入事件轮询状态。对于终端节点，若没有事件发生且定义了编译选项 POWER_SAVING，则节点进入休眠状态。 协调器是 Zigbee 三种设备中重要的一种。它负责网络的建立，包括信道选择，确定唯一的PAN 地址并把信息向网络中广播，为加入网络的路由器和终端设备 分配地址，维护路由表等。 本实验在 Zstack 的事例代码 simpleApp 修改而来。首先介绍任务初始化的概念，由于自定义任务需要确定对应的端点和簇等信息，并且将这些信息在 AF 层中注册，所以每个任务都要初始化然后才会进入 OSAL 系统循环。在 Z-Stack 流程图中，上层的初始化集中在 OSAL 初始化（osal_init_system）函数中。包括了存储空间、定时器、电源管理和各任务初始化。其中用户任务初始化的流程如下： 开始 指定任务ID 网络状态初始化 指定目的地址 注册应用对象 结束 用户任务初始化流程图 任务 ID（taskID）的分配是 OSAL 要求的，为后续调用事件函数、定时器函数提供了参数。网络状态在启动的时候需要指定，之后才能触发
安徽工业大学WSN无线传感器网络实验报告
《无线传感器网络实验报告》 指导教师：卫琳娜 班级：物联网1３1班 实验箱序号：３，13等 组员姓名学号:程少锋
(注:报告中有部分实验截图） 实验日期：2０1６年4月28日3,4节 实验一、软硬件平台使用 ［１]感知 RF2 实验箱-ＷSN 系统结构 该系统根据不同的情况可以由一台计算机,一套网关,一个或多个网络节点组成。系统大小只受ＰC 软件观测数量，路由深度,网络最大负载量限制。 感知 RF2 实验箱无线传感器实验平台内配置ZigBee20０7/PRO 协议栈在没有进行网络拓补修改之前支持 5 级路由,3110１个网络节点。传感器网络系统结构图如下图所示。
[2］感知 RF2 实验箱-ＷＳN 系统工作流程 基于ＺiｇBee２007/ＰＲＯ协议栈无线网络,在网络设备安装过程，架设过程中自动完成。完成网络的架设后用户便可以由PC 机发出命令读取网络中任何设备上挂接的传感器的数据，以及测试其电压。 [3]感知ＲF2 实验箱-WSN 硬件介绍 感知 RF２物联网实验箱的无线传感器网络开发平台主要硬件包括:C51RF-ＣC２５30-WSN 仿真器、ZigBｅe 无线高频模块、节点底板、传感器模块以及其它配套线缆等。 网关节点由节点底板+ZiｇBee 无线高频模块组成。 传感器节点由节点底板+ＺiｇBee 无线高频模块组成+传感器模块组成。 路由节点硬件组成与传感器节点相同,软件实现功能不同。 ［4]实验目的：熟悉实验平台前期架构,便于后面程序的烧写。[5]实验步骤： １安装必要软件(实际实验室中软件已经下载安装完毕，只要通过仿真器C5１RF-3进行程序在线下载、调试、仿真即可) 1)在实验室机器E盘的《无线龙实验箱相关资料/无线传感器实验资料20160４》中安装 Zi ｇBeｅ开发集成环境ＩAR7.５1A，详细请参考“\C51RF－CC２530-ＷSN 使用说明书＼”目录下的“IAＲ安装与使用”。 2)安装传感器网络PC 显示软件环境,软件位于“\Ｃ51ＲF－ＣC2530－ＷSN 开发软件 \Ｃ51RF-CC253０-WSN 监控软件”目录下的“Framｅwork Veｒsion 2.0.ｅxe” 3)安装网关与计算机 USＢ连接驱动，驱动位于“＼C５1RF-CＣ２530-WSN 开发软件＼”目录下的“CP2102”。
无线传感网实验报告
Ｃ eｎt ｒal SouｔｈUniveｒsiｔｙ 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 P Ｃ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 Prｏ
无线传感器网络实验报告
无线传感器网络实验报 告 Modified by JACK on the afternoon of December 26, 2020
郑州航空工业管理学院 无线传感器网络实验报告 （第1版） 20 14– 2015 第2学期 赵成编着 院系：电子通信工程 姓名： 专业：物联网工程 学号：
电子通信工程系2015年6月制
实验一WSNs开发环境的建立 一、实验目的 了解基于TI CC2431/CC2530的WSNs基础知识，熟悉WSNs的开发环境，掌握Cygwin、TinyOS、SDCC、SmartRF Studio 7等软件的安装方法。 二、实验内容 1．认识并观察WSNs节点模块的电路板； 2．WSNs开发环境的建立： （1）Cygwin仿真软件的安装； （2）TinyOS 操作系统的安装； （3）SDCC小型设备C编译器的安装； （4）SmartRF Studio 7编程软件的安装； 三、预备知识 了解无线传感器网络的基本概念；熟悉无线传感器网络的结构及开发环境的建立。 四、实验设备
1. 硬件环境配置 计算机：Intel(R) Pentium(R) 及以上； 内存：1GB及以上； 实验设备：CC2431无线传感器网络节点模块； 2. 软件环境配置 操作系统：Microsoft Windows 7 Professional Service Pack 1； WSNs开发环境：Cygwin、TinyOS、SDCC、SmartRF Studio 7。 五、实验分析 1．安装的Cygwin仿真软件时选择□Install from Internet还是√□Install from Local Directory。（在正确的前面打勾） 2．在安装Cygwin时，需要选择安装包，如下图所示，在箭头所指向的位置，表示对所有（All）包的操作，点击循环按钮，观察四种安装方式格式什么？写在下面。
湖南大学无线传感器网络实验报告DV-HOP
HUNAN UNIVERSITY 无线传感器网络 目：DV-hop定位算法______________ 生：__________________________ 号： ______________________ 完成时间: 2014. 5. 121
一、实验目的 1、掌握mat lab X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 Ejs-x/'+acTj「 HopSi二6严——=U~~；——: : 算平均每跳距离■•■■■•""："■ 5 7"•"■•" • 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 r: load 1.. /Topology Of WSN/neighbor. mat1: if al 1 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；
无线传感器网络报告——RSSI的测量及其与距离的关系.
实验课程名称：无线传感器网络 任课教师：xxx 实验项目名称：RSSI的测量及其与距离的关系实验 组员： 姓名:___xxx____ 学号:_xxxxx___ _ 姓名:___xxx ____ 学号:_xxxxxxxx__ _ 姓名:__ xxx ____ 学号:_xxxxxxx___ _ 姓名:___xxx ____ 学号:_xxxxxxx___ _ 实验日期:_ 2013年12月_
RSSI的测量及其与距离的关系 实验日期：201x年xx月 [姓名][学号] xxx xxxxxxxx xxx xxxxxxxx xxx xxxxxxxx xxx xxxxxxxx 1.实验目的 ●研究发送功率、传输距离、接收信号强度、环境四者之间的定量关系。 ●从实测数据中总结出无线信号随距离增加、环境变化而衰减的规律。 ●为了做定位积累一些数据。 2.实验原理 关于RSS，可以先从自由空间传播模型(Free space propagation model)入手来分析，这里的自由空间模型是指无障碍物的远场情况，主要适用于卫星通信。 如下图，功率密度通量由下面等式给出：
为了达到准确测距的目的，我们希望减小随机小尺度衰减并提取出更加精确的大尺度衰减。RSSI的测距方式虽然不像TOA 和TDOA 测距那样需要同步（TOA与TDOA 两种算法都是以时间为量测基础的技术，需要精准的同步和时钟，其中TDOA是利用相对时间的信息来达成测距，TOA 是以绝对时间的量测来估计距离），但其受多重路径衰减变量（Attenuation variance）的影响，需要做多重的测量和平均的动作，对系统造成额外的负担。 相对于以时间为基础的测距技术，RSS则是属于以信号强度为量测基础的技术，它不需要精确的同步和参照时钟。然而RSS却易受多重路径衰减、遮蔽效应(Shadowing effect)影响估计的准确度。除了单一技术的应用，亦可朝向整合其它技术的方向发展，如结合TDOA 与RSS等以提供较精准的测距。 对于课程使用的CC2420射频芯片，当监测到信道有数据时，将数据经过模/数转换后送入数字解调器中进行帧同步；如果同步就将数据填入接收缓冲区中，最后填充当前信道内的RSSI（Receive Signal Strength Indicator，接收信号强度指示器）信息。 同时CC2420提供一个读取RSSI值的命令，我们可以调用该命令来得到当前信道的信号强度值，作为拟合与计算的依据。但我们更倾向于使用前述CC2420在接收到数据包时，自动在数据包的倒数第二个字节里填充的当前接收数据包时RSSI值。 3.实验准备 3.1硬件器材清单与连接 硬件：PC机2台（烧制程序及为节点供电），串口电缆1根，RSSI节点2个 预先将PC机中关于RSSI实验的程序通过串口电缆烧制如RSSI节点。实验开始后，PC 机仅作为RSSI节点的电源供电使用（由于RSSI节点上的电池供电模块不能正常工作）。 3.2实验思路 取两个节点，一个作为发送节点，一个作为接收节点，接收节点通过节点上的LCD模块输出ED值。 在楼道中央放置一个节点（距地0米），发送功率设置为4dBm。然后以此为中心，做一个25米×3米的长方形，以1米为步长，在正方形的每个格点上，分别记录高度0米、1米、2米处记录ED值。此步骤完毕后，将发送节点提高到1米处，重复实验，接收节点仍