无线传感器网络节点的设计

协调节点要实现的功能是：首先要完场协调节 点底板上各个芯片的初始化工作，其中 I/O 口，LED， 液晶等模块的初始化。然后协调节点要能够完成自 组网。传感器网络中存在着多个协调节点，当打开协 调节点后，它能够自组网，随时等待精简节点的加 入。其流程图如图 2.1 所示。精简节点的主要功能是： 首先要完成 IO、传感器、LED 等各个 (下转第 56 页)
初始化： IO 口、LED、 液晶、各模块
理硬件资源和任务的执行，减小耗能，开发出低能耗的 MAC 协议，这是节能的一个重要途径。这些都说明节 点设计还有很大的开发空间，需要进一步深入研究。
参考文献：
5 总结
建立新网络 应用层处理函数
接收数据 数据处理
结束 图 3 流程图
节点是无线传感器网络的因素，所以节点设计是 无线传感器网络的关键技术之一，在收集、阅读和分析 与节点设计技术相关的文献资料的基础上，介绍了传 感器网络体系结构、节点结构及其应用前景。有效地管
处理器模块 处理器 存储器
无线通信模块
网络
MAC
收发器
能量供应模块
图 2 无线传感器网络节点结构
2 精简节点传感器的设计分析
精简节点属于底层节点，主要负责采集外设环 境因素，通过无线通信模块将数据发送给协调节；协 调节点相当于汇聚节点，接收来自多个精简节点的 数据，并做相关分析和控制，可以进一步将分析结果 向上级传送，动作有关报警设备。在硬件结构上协调 节点是在精简节点上做了相关扩展。
中图分类号： TD212.9
文献标识码： B
文章编号： 1004-4507(2009)07-0050-02
The Design of Wireless Sensor Node
JIANG Xiyuan
(The 13th Research Institute,CETC ,Shijiazhuang 050051,China)
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模块的初始化，然后要完成申请加入网络，加入成功
后，重复着采集数据并发送到协调节点的工作。
相对来说，光电二极管阵列比 CCD 对激光破 坏有更强的抵抗性，因此表现为更高的电学和形态 破坏阈值，主要是由器件结构间的差异所致，在光 电二极管阵列中，暗电流泄漏是电学性能退化中最 敏感的参数，与电学性能有关的主要破坏机制是由 于表面的热扩散所产生的缺陷致使 PN 结失效[1]。
[1] 刘泽金，陆启生，蒋志平，等.面阵 CCD 图像传感器点 破坏机理研究[J]. 应用激光,1995,(4):85-86.
本文中的光电传感器是按材料分类，而按光电
结构所决定，它的象元(或光敏元)与驱动信号转移 传感器损伤机理分类则可分成：热模型损伤机制、
的时序脉冲电极及控制栅极等在同一平面内，且交 缺陷模型损伤机制、电子雪崩模型损伤机制、自聚
替排列，当激光辐照在其表面上，可能首先汽化和 焦模型损伤机制、多光子电离模型损伤机制和强光
新技术应用
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电 子 工 业 专 用 设备
Equipment for Electronic Products Manufacturing
EPE
无线传感器网络节点的设计
江西元
(中国电子科技集团公司第十三研究所，石家庄 050051)
摘 要： 无线传感器网络是一种以无中心节点的全分布系统。 通过随机投放的方式，众多传感器
4 协调节点主程序精简节点主程序和流程图
3 协调节点(COORD)设计分析
协调节点与精简节点在模块选取、硬件电路设 计上有相同部分，如数据处理模块 / 射频模块均选用 CC2430。但由于协调节点需要处理的数据量很大，所 以为了使协调节点更好的工作，传感器网络的数据 传输更加畅通，需要在精简节点的基础上加以扩充。
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定位系统
传感器模块 传感器 AC/DC
处理模块 存储器 CPU
移动系统 无线通讯模块 网络 MAC 收发器
电源供应模块
图 1 传感器节点的组成
1 节点硬件系统的设计
传感器节点的基本硬件功能模块组成如图 2 所 示，主要由数据处理模块、换能器模块、无线通信模块、 电源模块和其他外围模块组成。数据处理模块是节点 的核心模块，用于完成数据处理、数据存储、执行通信
Abstract: The wireless sensor network is a kind of entirely distribution system with non-central nodes. Through stochastic delivery,most of sensor nodes are deployed crowdly in monitor region.These nodes have sensors, the data processing unit and the connection module. They are connected by wireless channel, network system is constituted automatically. The signals are surveied in peripheral environment by sensor node, The sensor nodes have good cooperation ability, they can complete the overall situation task through the partial data exchange. Keywords: Reduced Function Devide; COORD; Wireless sensor network; Node design
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[2] 孙利民,李建中,陈渝等.无线传感器网络[M].北京:清华 大学出版社,2005:3-6,137,139.
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科技的发展，已将人类置身于信息时代。而作为 术连接，无线传感器网络逐渐形成。
信息获取最重要和最基本的技术— ——传感器技术，
传感器网络节点结构一般由传感器模块、处理
也得到了极大的发展。传感器信息获取技术已经从 模块、无线通讯模块和电源供应模块四部分组成，如
过去的单一化渐渐向集成化、微型化、网络化发展， 图 1 所示。传感器单元用于感知、获取监测区域内的
协议和节点调度管理等工作；换能器模块包括各种传 感器和执行器，用于感知数据和执行各种控制工作；无 线通信模块用于完成无线通信任务；电源模块是所有 电子系统的基础，电源模块的设计直接关系到节点的 寿命；其他外围模块包括看门狗电路、电池电量检测模 块等，也是传感器节点不可缺少的组成部分。
传感器模块 传感器 AC/DC
熔化的是这些电极 (一般这些电极用铝蒸镀而成， 饱和模型失效机制等理论模型。
由于电极极薄，其破坏阈值较低)和覆盖层上的金 属，造成时序脉冲电极或控制电极的短路和断路。 参考文献：
实际上，两种情况都存在。此外连续波激光破坏机 理与脉冲激光不同，连续波激光的功率密度远小于 脉冲激光，器件的热传导必须考虑。
[6] Yu Liyang, Wang Neng, Meng Xiaoqiao. Real-time forest fire detection with wireless sensor networks [C]. Proceedings-2005 International Conference on Wireless Communications, Networking and Mobile Computing, WCNM 2005, v 2, Proceedings - 2005 International Conference on Wireless Communications, Networking and Mobile Computing, WCNM 2005, 2005, p 1214-1217.
50（总第 174 期）Jul． 2009
EPE 电 子 工 业 专 用 设备 Equipment for Electronic Products Manufacturing
新技术应用
器模块负责控制整个传感器节点的操作，存储和处 理从它自身采集来的相关数据，无线通讯模块负责
与其他的节点进行通讯，交换控制信息和收发采集 数据。
56（总第 174 期）Jul． 2009
节点被密集部署于监控区域。 这些传感器节点集成有传感器、数据处理单元和通信模块，它们通
过无线信道相连，自组织地构成网络系统。 传感器节点借助于其内置的形式多样的传感器，测量
所在周边环境中的相关信号，传感器节点间具有良好的协作能力，通过局部的数据交换来完成全
局任务。
关键词： 精简节点； 协调节点； 无线传感器网络； 节点设计
并将会带来一场信息革命。人们用其组建智能化传 信息，并将其转换为数字信号，传感器模块负责监测
感器网络，大量多功能传感器被运用，并使用无线技 区域内有关信息的采集以及数据的模数转换。处理
收 稿 日 期 ：2009-04-21 作 者 简 介 ：江西元（1974-），男，安徽桐城人，工程师，学士学位，现从事半导体专用非标设备研制开发和生产工作。
Jul． 2009 （总第 174 期） 51
新技术应用
电 子 工 业 专 用 设备
Equipment for Electronic Products Manufacturing
EPE
面阵 CCD 遭激光辐照产生点破坏后，其破坏 3 结束语
效果是整个器件无信号输出，而不是像元场中存在
一个暗点。这是由 CCD 图像传感器的工作原理和
在 CC2430 基础上加上一块 51 单片机(STC89C51), 并实现两个单片机之间的串行通信。CC2430 收集到 的 数 据 能 够 通 过 UART 口 传 送 给 STC89C51，经 STC89C51 处理后再将数据传送给 CC2430。这样 STC89C51 在一定程度上可以分担一些数据处理，使 CC2430 不会因为忙碌而造成死机的情况。