无线传感器网络远程更新程序系统的研究和设计

无线传感器网络远程更新程序系统的研究和设计

论文摘要

无线传感器网络WSN被广泛应用于每个角落,WSN是由大量的传感器节点组成,这些传感器节点具有微型独立节能的特点,它们通常是通过自我重组形成网络,然后进行相互间的无线通信。以无线传感器网络为基础的应用系统在运行生命周期中,往往会遇到应用软件更新、操作系统更新等软件更新问题。而因为节点分布广泛,数量众多,又加上节点能源有限,如何对节点进行软件更新就成了一个富有挑战性的难题。关与此方面的最新研究工作的重点是在无线传输过程中的进行应用包的升级。然而,这需要大量的开销,用于发送和接收应用程序数据包,还会影响传感器的运作,除非编程和重新启动这些传感器节点。操作系统TinyOS是专为嵌入式无线传感器网络设计,所以本文根据无线网络传感器设计要求,对运行在传感节点中的嵌入式操作系统TinyOS进行了深入的研究。TinyOS操作系统、库和程序服务程序都是用nesC写的,所以本文对编程语言nesC及其编译过程进行了详细的研究和分析。最后,为了消除远程更新中过载和传感器延迟等缺点(如上所提),本文设计了远程更新程序,使得传感器在操作过程中能够动态功能变更。远程更新的应用程序(RUA)是一个全新的方案,用于设计WSN的应用程序,可使WSN的行为可以在运行期间迅速地动态改变。实验结果表明,传感器程序的运行并不受RUA执行的影响;实施RUA所需的时间比根据[21]升级协议进行相同操作所需的时间短;一个名副其实的功能性的变换在几毫秒内就可实现。

论文目录

  • 目录
  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 引言
  • 1.1 研究背景
  • 1.2 研究现状
  • 1.3 研究内容及组织结构
  • 第二章 无线传感器网络远程更新程序系统相关问题
  • 2.1 无线传感器网络远程更新系统设计的挑战及目标
  • 2.2 TINYOS操作系统与NESC语言
  • 2.3 本章小结
  • 第三章 WSN远程更新操作系统的设计
  • 3.1 远程更新的应用程序设计
  • 3.2 应用程序伪代码
  • 3.3 本章小结
  • 第四章 WSN远程更新操作系统的实现
  • 4.1 验证与实验大纲
  • 4.2 验证和测试指标
  • 4.3 实验设置
  • 4.4 RUA方案的实验
  • 4.5 本章小结
  • 第五章 结论与展望
  • 5.1 结论
  • 5.2 展望
  • 附录
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

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