基于msstatePAN协议栈的无线传感器网络设计
无线传感器网络中的协议设计和优化
无线传感器网络中的协议设计和优化随着科技的不断进步，无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）在各个领域得到了广泛的应用。
但是，由于无线传感器网络具有节点资源有限、自组织性强、异构性和动态性等特点，因此，如何设计一种高效、可靠、能够适应节点变化的协议显得格外重要。
传输协议是WNS中的基础协议，用于提供可靠、高效的数据传输。
由于传感器网络延迟、实时性等因素的限制，传输协议需要具有低功耗、低延迟、高可靠性、自组织等特点。
常见的无线传感器网络传输协议主要有Deluge、MNP、Flooding 等。
Deluge协议是目前最常用的固件升级传输协议，它采用高效的基于跳跃表的广播算法，支持可靠的异构升级，且对系统资源消耗较小。
MNP协议是一种多路径路由协议，它通过多个路径传输，减少信号传输的丢失率，提高传输成功率。
Flooding协议则是一种无路径限制、无需维护路由表的协议，利用广播的方式进行数据传输，适用于低负载和稀疏节点网络。
这些协议在不同的场景下都有着自己独特的应用价值，但也存在各自的不足之处，需要根据实际场景进行选择和优化。
除了传输协议，路由协议也是WSN中重要的协议。
路由协议通过节点之间相互转发数据，实现网络中数据的传输和路由选择。
同样，路由协议需要体现低功耗、低延迟、高可靠性、自组织等特点。
常见的路由协议有LEACH、SPIN、GRAdient-based Routing Protocol等。
其中，LEACH是最早提出的分簇路由协议，采用了能量均衡的策略，使得网络中各节点的能量消耗平衡，提高了整个网络的寿命。
SPIN协议是一种基于数据密集型体系结构的协议，它通过分散式的方式，减少网络中节点之间的通信量，提高网络的效率。
GRAdient-based Routing Protocol则是一种分层路由协议，将网络划分为若干层，提高了网络的可靠性和稳定性。
这些协议在WSN中的应用广泛，能够满足不同场景下的需求。
无线传感器网络路由协议设计与性能优化
无线传感器网络路由协议设计与性能优化无线传感器网络是一种能够感知环境信息并自动收集、处理、传输数据的网络系统。
在无线传感器网络中，路由协议的设计与性能优化是非常重要的，它直接影响到网络的能耗、延迟和稳定性等方面。
本文将探讨无线传感器网络的路由协议设计与性能优化的相关内容。
首先，无线传感器网络的路由协议设计需要考虑网络的拓扑结构和数据传输的可靠性。
由于无线传感器网络通常部署在大规模、复杂多变的环境中，节点之间的通信距离有限，传输链路易受到干扰和障碍物的影响。
因此，设计一种适应网络拓扑变化和具有高可靠性的路由协议是必要的。
其次，路由协议的设计需要考虑网络能耗的问题。
无线传感器网络通常由大量能量受限的节点组成，节点的能源消耗是网络的关键因素。
因此，在设计路由协议时，需要考虑如何降低节点的能耗，延长网络的寿命。
一种常见的方法是通过优化数据包的传输路径，减少不必要的转发和中继，以降低网络能耗。
另外，路由协议的设计还需要考虑网络的延迟和吞吐量。
在无线传感器网络中，往往需要实时地收集感知数据，并及时将其传输到目的地。
因此，设计一种具有低延迟和高吞吐量的路由协议是至关重要的。
一种常见的优化方法是使用多路径传输，将数据分散在多条路径上，同时提高网络的抗干扰能力。
针对上述路由协议设计的需求，研究人员提出了许多不同的路由协议。
其中，最常用的包括平面路由协议、层次路由协议和分簇路由协议等。
平面路由协议是最简单的一种路由协议，它将网络中的所有节点视为平等的，每个节点都有权利进行转发和中继。
平面路由协议的优点是简单易实现，但由于缺乏路由选择机制，容易导致网络拥塞和能耗过高的问题。
层次路由协议将网络节点分为若干个层次，每个层次由一个簇首节点负责进行转发和中继。
簇首节点负责收集其所属簇内的感知数据，并将其传输到更高层的节点或目的地。
层次路由协议的优点是可以有效地减少数据传输距离，降低能耗和延迟。
但由于需要额外的簇首节点进行转发，会增加网络的复杂性和开销。
基于无线传感器网络的环境监测系统设计和实现
基于无线传感器网络的环境监测系统设计和实现随着现代社会的高速发展和城市化的不断推进，环境污染逐渐成为人们关注的热点问题。
为了有效地预防和治理环境污染，需要对环境进行实时监控和管理。
基于无线传感器网络的环境监测系统应运而生，成为环境监测领域的重要工具。
本文将介绍基于无线传感器网络的环境监测系统的设计和实现。
一、无线传感器网络简介无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种利用无线通信技术构建的分布式、自组织、多传感器节点协作的网络系统。
WSN由大量的传感器节点、数据处理节点和控制节点组成，通过无线通信技术形成一个协同工作的整体。
每个传感器节点都具有一定的自主处理能力和通信能力，并能够自我组织形成网络。
传感器节点通常由微处理器、传感器、存储器和无线模块等构成。
二、环境监测系统的设计原理基于无线传感器网络的环境监测系统通常需要设计以下几个部分：1. 传感器网络部分传感器网络部分是整个系统的核心，主要由传感器节点和基站组成。
传感器节点负责采集环境参数，如温度、湿度、风速、气压等。
基站则负责接收、处理和传输数据。
2. 数据处理部分数据处理部分主要负责对传感器节点采集到的数据进行处理、分析、存储等操作。
这个部分需要使用一些数据处理技术和算法，如数据压缩、数据挖掘和机器学习等。
3. 数据显示部分数据显示部分主要是将处理后的数据以可视化的形式呈现给用户。
这个部分需要使用一些可视化工具和技术，如Web技术、图表控件、地图等。
三、基于无线传感器网络的环境监测系统的实现方法在实现基于无线传感器网络的环境监测系统时，需要考虑以下几个方面：1. 传感器节点的选择和部署选择合适的传感器节点对于提高系统的性能和精度至关重要。
传感器节点的部署也需要经过仔细的规划和布局。
2. 通信协议的选择需要选择合适的通信协议，如ZigBee、WiFi、LoRa等。
通信协议的选择将直接影响到系统的能耗、通信效率和可靠性。
基于SimpliciTI协议的无线传感器网络设计
基于SimpliciTI协议的无线传感器网络设计季力【期刊名称】《工矿自动化》【年(卷),期】2012(038)001【摘要】For problems of large cost and high requirements for hardware of international standards such as GPRS, ZigBee, WiFi, etc. , the paper proposed a design scheme of wireless sensor network based on SimpliciTI protocol which has low power consumption and is suitable for small scale RF network. Firstly, it introduced basic principle of SimpliciTI protocol. Nextly it gave a circuit design scheme of wireless sensor node by use of CC2500 RF transceiver and MSP430 microcomputer with super-low power consumption, and introduced networking and communication processes of wireless sensor network based on SimpliciTI. Finally, it introduced location algorithm of wireless sensor network based on distance. For big error of normal multilateral location algorithm, it proposed an improved location algorithm, namely calculating revised value of error of node ordinate through minimizing the square value of difference between actual distance and evaluated distance, and revising initial ordinate of unknown node by use of 2D hyperbola algorithm, so as to improve locating precision.%针对GPRS、ZigBee、WiFi等国际标准无线传感器网络通信协议价格高、对硬件要求高等问题,提出采用适用于小型射频网络的低功耗SimpliciTI协议设计无线传感器网络的方案.首先介绍了SimpliciTI协议的基本原理；然后给出了一种采用CC2500射频收发芯片和MSP430超低功耗微处理器芯片的无线传感器节点的电路设计方案,并介绍了基于SimpliciTI协议的无线传感器网络的组网及通信过程；最后介绍了基于距离的无线传感器网络定位算法,并针对常用的多边定位算法误差较大的问题,提出了一种改进的定位算法,即通过实际距离和估算距离的误差平方最小化来计算节点坐标的误差修正值,并采用二维双曲线算法修正未知节点的初始定位坐标,从而提高定位精度.【总页数】5页(P22-26)【作者】季力【作者单位】浙江大学生物医学工程与仪器科学学院,浙江杭州 310027;浙江机电职业技术学院电气电子工程学院,浙江杭州 310053【正文语种】中文【中图分类】TD655.3【相关文献】1.基于BACnet/6LoWPAN协议的无线传感器网络设计与实现 [J], 魏来;戎蒙恬;刘涛2.基于msstatePAN协议栈的无线传感器网络设计 [J], 孙凯明;石磊;邓广龙;朱明清3.基于ZigBee协议的多跳无线传感器网络设计 [J], 宋朝君4.基于LMAC协议的簇状树形无线传感器网络设计 [J], 王剑5.一种基于ZigBee协议的无线传感器网络设计与应用研究 [J], 张丽因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
工业无线传感器网络的设计与实现
工业无线传感器网络的设计与实现随着工业自动化程度不断提高，工业无线传感器网络（Industrial Wireless Sensor Network，简称IWSN）在实际应用中得到了广泛的推广和应用。
对于工业环境中的大规模数据采集和处理来说，IWSN具有成本低、可靠性高、易于部署等优点。
本文将介绍IWSN的设计与实现，包括系统架构、网络拓扑结构、协议栈、节点设计等。
一、系统架构IWSN的系统架构分为三层：应用层、传输层和物理层。
其中，应用层负责数据采集、存储和处理；传输层负责网络的通信；物理层负责无线信号的传输和接收。
这三层之间的接口和协议需要进行详细的设计和规划，以确保整个系统的稳定性和可靠性。
二、网络拓扑结构IWSN的网络拓扑结构通常分为星形、树形和网状三种结构。
其中，星形网络结构是最简单的结构，每个传感器节点都直接连接到一个中心节点。
树形网络结构是一种组合型拓扑结构，以单个节点为根，实现向下架构的无线传输。
网状网络结构是一种比较复杂的结构，节点之间不仅可以相互通信，还可以通过多条路径进行数据传输。
针对不同的应用场景，可以根据实际需求选取相应的网络拓扑结构。
三、协议栈IWSN的协议栈通常分为应用层协议、传输层协议、网络层协议、数据链路层协议和物理层协议五层。
应用层协议负责数据采集、存储和处理；传输层协议实现全网络数据传输和路由选择；网络层协议负责节点的管理和组网；数据链路层协议实现同步传输、差错检测和纠错；物理层协议负责传输和接收无线信号等。
在协议栈中，各层之间需要进行协议协商和参数配置，以保证整个系统的运转。
四、节点设计IWSN的节点设计涉及到硬件和软件两个方面。
硬件方面，需要选择适合的传感器和通信模块，保证数据采集和无线传输的功能。
软件方面，需要选择相应的嵌入式操作系统和驱动程序，实现系统稳定运行和数据的管理与处理。
同时，节点的电源管理和自愈能力也是设计过程中需要考虑的问题。
总而言之，工业无线传感器网络的设计与实现涉及到多个方面，需要全面考虑系统的可靠性、稳定性和成本效益等因素。
无线传感器网络路由协议的设计与仿真
无线传感器网络路由协议的设计流程：
1、确定网络拓扑和节点部署：根据实际应用场景，确定传感器节点的部署 位置和网络拓扑结构。
2、选择路由协议类型：根据应用需求和网络特点，选择适合的路由协议类 型，如按需路由、表驱动路由、基于位置的路由等。
3、设计路由算法：根据所选路由协议类型，设计相应的路由算法，包括节 点间的通信方式、路由发现和维护机制等。
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在仿真过程中，我们发现所设计的路由协议在能量消耗和延迟时间方面表现 较好，但容错能力有待提高。为了优化协议性能，我们针对容错性进行了深入研 究。
协议优化
针对仿真中发现的容错性问题，我们采取了以下优化措施：
1、引入多路径机制：通过设计多路径路由协议，使数据能够沿着多个路径 传输，降低因单个节点或链路故障导致的数据传输中断风险。
4、实现协议模块：将设计的路由算法通过编程实现为网络协议模块，并集 成到网络操作系统中。
协议仿真
为了评估无线传感器网络路由协议的性能，我们使用NS2仿真工具对其进行 了仿真。以下是仿真步骤：
1、配置网络拓扑和参数：根据实际应用场景，我们在NS2中配置了相应的网 络拓扑结构和节点部署位置，并设置了节点间通信的物理和链路层参数。
2、优化节点调度算法：改进节点调度算法，使节点能够更加合理地分配能 量，避免出现能量消耗不均的情况，从而提高整个网络的能量利用效率。
3、加强错误恢复机制：在协议中加入错误恢复机制，当检测到数据传输错 误时，能够及时采取措施进行纠正，提高数据传输的可靠性。
经过优化后，我们再次使用NS2对优化后的路由协议进行了仿真验证。通过 对比优化前后的仿真结果，发现优化后的路由协议在容错性和能量消耗方面均得 到了显著改善。这表明我们的优化方案是可行的，提高了无线传感器网络路由协 议的性能。
物联网中的无线传感器网络协议设计
物联网中的无线传感器网络协议设计无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）是物联网中最基础且广泛应用的技术之一。
它通过将传感器节点相互连接，密集地部署在被监测区域内，实时收集、处理和传输环境中的数据信息。
无线传感器网络的协议设计是确保网络高效、可靠运行的关键因素之一。
本文将探讨物联网中的无线传感器网络协议设计，从网络协议的功耗优化、数据传输可靠性和安全性等方面进行讨论。
首先，无线传感器网络的协议设计需要考虑功耗优化。
由于传感器节点往往由电池供电，能量是有限的。
因此，协议设计应尽量减少节点的能量消耗，延长网络的生命周期。
为实现功耗优化，可以通过以下几种方式进行协议设计：1. 睡眠调度算法：传感器节点在不活动时进入睡眠状态，以降低能量消耗。
协议设计中可以利用睡眠调度算法，合理安排节点的睡眠和唤醒时间，以平衡能量消耗和数据采集的需要。
2. 路由优化：优化路由选择算法可以减少节点之间的跳数和通信距离，降低能量消耗。
通过选择最优路径传输数据，减少了数据传输时延和能量损耗。
其次，协议设计需要保证数据传输的可靠性。
在无线传感器网络中，由于环境复杂多变，通信链路容易受到干扰，容易产生丢包和错误。
为了确保数据的可靠传输，可以采取以下措施：1. 错误检测与纠正：在协议设计中，可以引入差错编码技术，如循环冗余校验（CRC）或海明码，实现对数据的检测和纠正，提高数据传输的可靠性。
2. 数据重传机制：当数据包发生丢失或错误时，传感器节点可以通过请求重传或使用快速重传算法进行数据包的重传，确保数据的完整性和正确性。
最后，协议设计还需要考虑网络的安全性。
在物联网中，无线传感器网络中的数据易受到攻击和窃取，因此协议设计应注重保护数据和网络的安全。
1. 身份认证与密钥协商：在无线传感器网络中，必须确保消息发送者的身份和数据的机密性。
协议设计可以引入身份认证和密钥协商机制，以确保数据的安全性。
2. 密钥管理：密钥管理是保证传感器网络中数据安全的基础。
无线传感器网络方案设计
无线传感器网络方案设计无线传感器网络（WSN）是一种由大量分布在广域范围内的低成本无线传感器节点组成的网络系统。
这些传感器节点可以感知环境中的各种参数，并将所感知到的信息通过网络进行传输和处理。
无线传感器网络在农业、环境监测、智能交通等领域具有广泛的应用前景。
本文旨在设计一个适用于某种特定场景的无线传感器网络方案。
一、方案需求分析在开始设计无线传感器网络方案之前，我们首先需要对场景需求进行分析。
该场景可能需要监测的参数、传感器节点数量、网络拓扑结构、数据传输要求等都需要明确。
例如，在环境监测方案中，传感器节点可能需要感知温度、湿度、光照等参数，并将这些数据传输至中央控制中心进行监测和分析。
二、选择传感器节点和通信协议根据场景需求，选择适合的传感器节点和通信协议是关键。
常见的传感器节点包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等。
通信协议方面，常用的有无线HART、LoRa、ZigBee等。
根据具体需求，我们需要综合考虑节点功耗、传输距离、通信带宽等因素来选择合适的传感器节点和通信协议。
三、确定节点布局和网络拓扑在布置传感器节点时，需要考虑节点之间的距离、传输范围、互联互通等因素。
通常，节点应该均匀分布在整个监测区域内，以便能够全面感知环境参数。
网络拓扑方面，常见的有星型拓扑、网状拓扑等。
具体选择哪种拓扑结构取决于场景需求，比如星型拓扑适合节点数量较少的场景，而网状拓扑适合节点数量较多且需要互联互通的场景。
四、考虑能量供应和能耗优化由于无线传感器节点通常需要长时间运行，因此能量供应和能耗优化是不可忽视的因素。
传感器节点可以通过太阳能、电池等方式获取能量供应。
为了优化能耗，可以采取以下策略：降低通信功率以减少能耗、优化传输距离以减少功率消耗、选择低功耗的传感器节点等。
五、数据传输和处理设计合适的数据传输和处理方案对于无线传感器网络的正常运行是至关重要的。
数据传输可以通过无线信道进行，在传输过程中需要考虑信号干扰、数据安全等问题。
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58 | T echniques of A utomation & A pplications图１ 基于Ｍｏｄｂｕｓ协议的无线数据传输网络基于ｍｓｓｔａｔｅＰＡＮ协议栈的无线传感器网络设计孙凯明１，２，石 磊２，邓广龙２，朱明清２(1.黑龙江省科学院高技术研究院,黑龙江 哈尔滨 150090;2.黑龙江省科学院自动化所,黑龙江 哈尔滨 150090)摘 要：本文介绍一种采用msstatePAN 协议栈和嵌入式技术开发的无线传感器网络,重点介绍了msstatePAN 协议栈下应用程序的设计,该网络由Modbus TCP 无线基站、无线路由和无线传感器节点组成树形拓扑结构,系统传输速率可达250kbps,节点数可达上百个,节点功耗小于10mW,通过增加无线路由通信距离可达几公里,能广泛应用于精准农业、环境监测等领域。
关键词：msstatePAN;无线传感器网络;嵌入式中图分类号:TP393.02 文献标识码:B 文章编号:1003-7241(2010)11-0058-03The Design of Wireless Sensor NetworkBased on MsstatePAN ProtocolSUN Kai-ming 1,2, SHI Lei 2, DENG Guang-long 2, ZHU Ming-qing 2( 1. Institute of Advanced Technology of Heilongjiang Academy of Sciences, Harbin 150090 China;2. Institute of Automation of Heilongjiang Academy of Sciences, Harbin 150090 China)Abstrict: This page introduces the design of wireless sensor network, which is composed of Modbus TCP wireless basestation,wireless routers and wireless sensor nodes with tree topology, based on msstatePAN protocol and embedded technology.The system can join up to hundreds nodes and its transmission rate is up to 250 kbps. The node’s power consumption is less 10mW. It may be widely used in many fields, e.g.precision agriculture and environmental monitoring and so on.Key words: msstatePAN; wireless sensor network; embedded收稿日期：２０１０－０９－１０１ 引言随着1999年物联网的概念的提出,与物联网的相关技术已经成为当今研究的热点,且发展非常迅速。
物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。
《国家中长期科学与技术发展规划(2006-2020年)》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将传感网列入重点研究领域[1][4]。
再者,以现场工业总线为基础的采集传输系统在系统扩展性、布线复杂度、维护方便性上都有不足之处。
引进无线网络来架构整个监测系统,可发挥无线传感器网络监测技术在监测准确度和监测灵活性等方面的优势。
本文结合物联网技术和监测系统原始数据采集与传输为背景,介绍了一种基于msstatePAN 协议栈的无线传感器网络的总体结构和软件设计,它采用嵌入式实时操作系统、嵌入式TCP/IP 协议栈、msstatePAN 协议栈和低功耗硬件设计等技术,系统传输速率可达250kbps,节点数可达上百个,节点功耗小于10mW,可广泛应用于精准农业、环境监测、无人值守等领域。
２ 系统总体设计Techniques of Automation & Applications | 59基于m s s t a t e P A N 协议栈的无线传感器网络由Modbus TCP 无线基站、无线路由和无线传感器节点组成,如图1所示。
无线传输部分采用msstatePAN 协议栈,各种被测参数可以通过无线节点实时地传送给无线基站,无线基站的控制数据也可回传给无线节点,众多模块互联,在距离较远的应用环境下,可以在无线基站和无线传感器节点之间设置无线路由,实现网络的拓展,免去了布线的繁琐。
无线基站采用Modbus TCP 协议接口,能方便的与各种工业控制领域流行的组态软件互联,使整个系统有较强的通用性,采用嵌入式实时操作系统和嵌入式TCP/IP 协议栈技术,简化了无线基站的复杂性,同时能满足网络传输的实时性、安全性。
无线数据传输节点采用低功耗的软硬件设计,使模块消耗的功率降低[3]。
３ 低功耗硬件设计低功耗的设计是一个综合硬件技术和软件技术为一体的技术,在单片机和射频模块组成的无线传感器节点中,降低功耗能够大大的节约电能,而且还可以简化电源部分的设计。
设计时主要从以下几个方面进行低功耗考虑:选型的时候就应该考虑选择低功耗的MCU;射频模块选用待机电流小、收发电流稳定的芯片;电源选用较低的输出电压,且本身消耗功率较小;降低工作频率可以有效降低电流消耗;系统工作电压降低对系统的功耗也有较明显的影响,因此在保证系统可靠工作时可以选用较低工作电压;尽量使用中断让处理器进入更深的睡眠;降低收发模块的启动时间。
ZigBee 是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术,完整的协议栈只有32KB,可以嵌入各种设备中,同时支持地理定位功能,以上特点决定ZigBee技术非常适合应用在无线传感器网络中。
CC2430芯片上整合了ZigBeeRF前端、内存、微控制器,应用越来越广泛。
本文设计的无线传感器网络的硬件结构如图2所图２ 系统硬件示,Modbus TCP 无线基站、无线路由和无线传感器节点均采用ARM 处理器和zigbee 模块为核心,无线基站扩展以太网接口,与上级系统相连,无线传感器节点和无线路由则扩展供电单元和传感器接口,无线传感器节点可以与各种4-20mA 输出仪表相连,增加了系统的通用性[2]。
４ 基于ｍｓｓｔａｔｅＰＡＮ协议栈的软件设计msstatePAN 协议栈是由密西西比大学的R.Reese 教授开发的精简版ZigBe e 协议栈,基于标准C 语言编写,基本具备了ZigBee 协议标准所规定的功能,支持包括PICDEMZ 、CC2430评估板、MSP430+CC2420(Tmote)以及WIN32虚拟平台等多种开发平台。
基于msstatePAN 协议栈采用分层结构,每层内又都由有限状态机构成,无线网络由协处理器(Coord)、路由(Router)和节点(RFD)按事先分配好的固定簇头、树形拓扑结构组网,参数M a x D e p t h 、M a x C h i l d r e n 、MaxRoutersPerParent 决定了整个网络。
无线传感器节点(RFD)、无线路由(Router)和无线基站(Coord)的软件设计也采用有限状态机的设计方法。
无线基站由三个状态组成,分别是C_IDLE(空闲状态)、C_SEND(发送数据状态)、C_WAIT_SEND(等待发送完成状态)。
当Coord 调用aplFormNetwork 函数组成网络就进入COORD_STATE_IDLE,等待路由和节点加入该网络,当有节点加入网络时,C o o r d 会接收到节点发送的ZEP_END_DEVICE_ANNOUNCE 消息,来更新NeighborTable 。
当有监测数据上传时,Coord 通过usrRxPacketCallback()回调函数进行处理,通过串口发送给无线基站的ARM 处理器进行进一步处理。
向串口发送的数据包格式为:其中,起始标志是“DA ”或“ACK ”,分别代表监测数据帧和控制应答帧,节点号为方便系统设计,取节点长地址的后一个字节,这样要求在地址分配时要保证长地址的最后一个字节不重复。
当串口接收到控制数据包时,Coord 进入C_SEND,向节点发送完控制数据包,Coord 进入C_WAIT_SEND,等协议栈处理完成后Coord 回到C_IDLE 。
在处理路由和节点的ping 帧时,都是协议栈自动完成的,所以不用特别编程。
无线路由由七个状态组成,分别是R_JOIN(加入网络状态)、R _J O I N _W A I T (加入网络等待状态)、R _N O R M A L (空闲状态)、R _P I N G (P I N G 状态)、60 | T echniques of A utomation & A pplicationsR_WAIT_PING(等待PING 状态)、R_REJOIN(重新加入网络状态)、R_REJOIN_WAIT(等待重新加入网络状态),PING 状态发送ping 帧,测试网络连接状况,当发现掉线则重新加入网络。
其状态转换图如图3所示。
无线传感器节点由九个状态组成,分别是RFD_JOIN (加入网络状态)、RFD_JOIN_WAIT(加入网络等待状态)、RFD_NORMAL(空闲状态)、RFD_SEND(发送数据状态)、R F D _W A I T _S E N D (等待发送数据完成状态)、图３ 无线路由状态转换图作者简介：孙凯明（１９７９－），男，硕士研究生，助理研究员，从事科研开发。
图４ 无线传感器节点状态转换图RFD_REJOIN(重新加入网络状态)、RFD_REJOIN_WAIT (等待重新加入完成状态)、RFD_ANNOUNCE(节点声明状态)、RFD_WAIT_ANNOUNCE(等待节点声明完成状态),其状态转换图如图4所示。
无线传感器节点定时的将监测参数或直接或通过路由传输给无线基站,无线基站按无线传感器节点长地址的后两位的顺序将参数存储起来,待上层管理软件调用。
整个网络无论哪个环节出现断线都能自恢复。
５ 结束语本文着重介绍了基于msstatePAN 协议栈的无线传感器网络的总体设计和软件实现,无线数据传输节点采用低功耗的硬件设计,有效的延长网络的生存时间,无线基站采用嵌入式实时操作系统及嵌入式TCP/IP 协议栈设计,具有Modbus TCP 接口,方便与各种组态软件互联,整个系统组网快速,节点布置方便。