毕业论文课题相关文献综述
文 献 综 述
无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）由大量的部署在监测区域内的微型传感器节点构成的无线传感器网络，通过无线通信方式智能组网，形成一个自组织网络系统，具有信号采集、实时监测、信息传输、协同处理、信息服务等功能，能感知、采集和处理网络所覆盖区域中感知对象的各种信息，并将处理后的信息传递给用户。WSN可以使人们在任何时间、地点和任何环境条件下，获取大量详实可靠的物理世界的信息，这种具有智能获取、传输和处理信息功能的网络化智能传感器和无线传感器网，正在逐步形成IT领域的新兴产业[1]。
一 无线传感网络发展的历史及背景[1] [2]
无线传感器网络的研究最初起源于美国军方，其研究的项目包括CEO、REMBASS、TRSS、Sensor IT、WINS、Smart Dust、μAMPS、NEST等。美国国防部远景计划研究局已投资几千万美元，帮助大学进行无线传感器网络技术的研发。美国国家自然基金委员会（NSF）也开设了大量与其相关的项目，NFS于2003年制定了无线传感器网络研究计划，每年拨款3400万美元支持相关技术研究项目，并在加州大学洛杉矶分校成立了传感器网络研究中心；2005年对网络技术和系统的研究计划中，主要研究下一代高可靠、安全的可扩展的网络、可编程的无线网络及传感器系统的网络特性，资助金额达4000万美元。此外，美国交通部、能源部、美国国家航空航天局也相继启动了相关的研究项目。2003年，美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。
加拿大、英国、德国、芬兰、日本和意大利等国家的研究机构都先后开展了无线传感器网络的研究。欧盟第6个框架计划将信息社会技术作为优先发展的领域之一，其中多出涉及对无线传感器网络的研究。日本总务省在2004年3月成立了泛在传感器网络调查研究会。韩国信息通信部制定了信息技术839战略，其中3是指IT产业的3大基础设施，即宽带融合网络、泛在传感器网络、下一代互联网协议。企业界中欧盟的Philips、Siemens、Ericsson、ZMD、France Telecom等公司，日本的NEC、OKI、世康、欧姆龙等公司都开展了无线传感器网络的研究。
我国对无线传感器网络的研究起步较晚，首次正式启动出现于1999年中国科学院《知识创新工程点领域方向研究》的信息与自动化领域研究报告中，该领域的五大项目之一。2001年中国科学院依托上海微系统所成立微系统研究与发展中心，旨在引领中科院无线传感器网络的相关工作。我国学者非常重视无线传感器网络方面的研究，南京邮电大学、北京邮电大学和哈尔滨工业大学等高校科研机构均已开始了该领域的探索研究，其中南京邮电大学无线传感器网络研究中心在无线传感器网络领域已经有了一定的科研成果。
在一份我国未来20年预见技术的调查报告中，信息领域157项技术课题中有7项与传感器网络直接相关。2006年年初发布的《国家中长期科学与技术发展规划纲要》为信息技术定义了3个前沿方向，其中2个与无线传感器网络的研究直接相关。我国2010年远景规划和十五计划中，将无线传感器网络列为重点发展的产业之一。
二 课题研究的内容
无线通信技术的飞速发展、目前传感器家族的不断壮大和健全、计算机技术的日益进步和计算机的普及、微电子技术的突飞猛进、网络时代的到来以及目前国际上节能减排的号召，都推动了低功耗低成本的无线传感器快速发展，也引发了国内外各界的广泛关注。这些无线传感器具有信号采集和处理、无线通信的功能；无线传感器节点成本较低，体积较小，可以被随意地散布在监测区域，方便快捷；用它们组成的网络规模大，具有无线、自组织、多跳的功能，而且无需基础设施的支持[3]。
毕业设计的主要任务是基于MSP430的无线网络汇聚点的设计。要对无线传感器网络的工作原理进行研究，根据指定的MSP430系列低功耗微处理器，熟悉指定型号MCU的有关技术指标与使用方法。根据节点数量确定通讯网络拓扑结构，设计集中器或采集器负责传感器网络节点的管理（信号采集或收集），实现数据处理上传和网络管理等功能，这要求对无线传感器网络中汇聚节点的特点和功能进行分析，汇聚节点硬件设计以及软件设计，硬件设计中着重介绍MSP430处理器功能和硬件电路如何实现，软件电路中着重介绍软件工作和软件具体实现。制定无线传感网络自组织协议和命令下发机制，编程实现采集器对下行节点数据收集和采集器间数据跳转等功能，并在硬件平台上调试。设计的系统是利用超低功耗单片机 MSP430的超低功耗使其在电池供电，便携式设备的应用中表现出非常优良的特性。同时该系统还使用了射频模块，射频模块中选择的射频芯片是CC1100。单片机，射频模块以及其它相关的模块组合在一起做成端机与基站，文中是对之硬件的设计与软件的控制加以分析 [4] [5] [6] [7]。
