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当前无线传感器网络的应用越来越广泛,大多数无线传感器网络采用802.15.4或者Zigbee作为其网络传输协议。但是在大多数场合,传感器节点的采样速率很低,假设要完成完整的例如802.15.4这样的复杂协议,需要投入高性能的控制芯片以及额外的存储器件,这意味着需要增加成本,功耗。
因此设计一套针对于低采样速率传感器的简单无线网络协议就有了实际的意义。
在本文中,仔细分析了低采样率传感器构造无线网络的需求,根据需求提出了合适的网络拓扑结构。将802.15.4以及Zigbee协议作为蓝本设计了一款简单的无线网络模型。本文重点描述该协议的MAC层的设计实现。
为了验证该协议,设计了一些带有典型特征的传感器节点。这些节点与数据中心构造成为一个无线传感器网络。通过中心分析传感器传输的采样数据,验证了网络协议的可靠性。
整个节点程序代码,包括协议部分与硬件控制驱动部分总共为2kbytes。传感器端采用MSC9S08系列的8位单片机作为控制芯片。而整个传感器节点可以连续工作4周不需要更换电池。
通过测试我们验证了本协议是一个简单的,低功耗但是非常有效的网络协议,非常适合低采样速率的传感器组成无线数据传输网络。