整合了感測器技術、嵌入式計算技術、分布式資訊處理技術、無線通訊技術和現代微電子技術的無線感測器網路是一項全新的資訊獲取和資訊處理的網路技術。具有廣泛的應用前景、可以應用到****、軍事、環境監測、健康護理、智慧型家居等人類活動的各個方面。近年來引起了**、軍方、研究機構的廣泛關注，成為最熱門的研究方向之一。
無線感測器網路的節點裝置具有計算能力有限、攜帶電量小、體積小、記憶體有限等特點。本文以arm為平台，採用無線藍芽技術進行通訊，利用protel軟體設計了乙個移動節點。本文的主要內容有:
分析了無線感測網路的現狀和嵌入式系統的特點；選用atmel公司的lpc2136處理器，開發了無線感測網路中乙個網路節點的一硬體電路系統，包括電源管理模組、系統核心模組、串列埠通訊模組、避障模組、語音模組、溫度採集模組、除錯介面模組等，完成了硬體電路原理圖設計；運用ads軟體對硬體電路進行除錯，最終完成設計。
經除錯表明，基於arm的流動網路節點設計系統執行穩定，實現了避障、報警、溫度採集、與上位機通訊等功能，達到了預期的設計目標。
關鍵詞: 無線感測器網路；嵌入式技術；arm； protel；
wireless sensor network (wsn) which integrates sensor technology,embedded computing technology ， distributed information processing technology, wireless communication technology, modern microelectronics technology is a novel technology about acquiring and processing information. it has been predicted to h**e a wide range of applications related to national security, military, environmental monitoring, health care, intelligent household and other aspects of human has been aroused widely concern by governments, research institutions and companies and become the most one of hot research direction. the capability including energy, small physical size and limited memory space for the wsn nodes devices..
the arm for the platform for the article, the wireless communication with bluetooth technology, protel software design of a mobile node . the main contents of this thesis can be listed as below:the wireless network, sensing the present situation and characteristic of embedded systems;the hardware system for remote monitoring is developed，in which the proeessor chip lpc2136 from atmel is proposed system includes the power management module,the kernel module, serial communcation module,tempeture catch module，and jtag debug module.
also, the design of the hardware circuit diagram is completed;using ads to debugging the software and hardware circuit finish the design.
the debugging that, based on the arm of the mobile network node design systems stable, achieved from users, the police, the collection and communications, the upper, achieve the desired target the design.
key words: wireless sensor network; embedded technology; arm; protel;
隨著現代微電子技術、微機電系統（micro-electro mechanism system：mems）、網際網路技術、計算機網路技術、無線通訊技術以及訊號處理技術的快速發展使得傳統的獨立採集資訊感測器資訊獲取技術向網路化發展，從而形成無線感測器網路這一全新的資訊處理和獲取技術，成為下一代網際網路的關鍵組成部分。在2023年9月《商業週刊》中被列為改變世界的 10 大技術之一[1]和21 世紀最有影響力的 21 項技術。
根據不同的應用，在檢測的任務區域內，部署整合了光照、溫度、濕度、震動等不同功能的感測器的微型嵌入式計算節點[2]。這些節點可以通過自身攜帶的具有特定功能的感測器採集周圍環境中的溫度、光照、濕度、壓力等環境因子，並通過自組織的形式構成無線通訊網路，將獲取到的環境因子資料進行融合處理和**，最後經過基站節點融合後通過 internet 等有線通訊網路傳給使用者，從而實現人類和客觀世界的互動。是一種全新的資訊處理和獲取模式，在軍事和民用等領域均有廣闊的應用前景，如環境監測、軍事偵察、空間探索、醫療監護、倉儲管理、城市交通管理、反恐抗災等，掀起了國內外對無線感測器網路的研究熱潮。
無線感測器網路（wireless sensor networks：wsn）[3]是由大量的整合有感測器單元、無線通訊模組和資料處理單元的節點構成，感測器節點不僅要採集自身所處環境的資料，還要完成自身收集資料和其他節點資料的處理融合、節點間資料通訊，還要通過自組織的形式構成網路，維持網路的拓撲結構，維護大量的無線通訊和路由資訊處理，感測器網路的應用常常動態變化，而節點的硬體能力非常有限，節點一次部署後很難在收集回來進行軟體系統的更新。這就使得節點上的嵌入式作業系統的設計非常具有挑戰性，要求感測器網路作業系統的設計要充分利用嚴格受限資源（節點的計算能力、能量、儲存）和網路的動態應用等特點來滿足特定的應用需求，對網路資源和硬體資源進行高效的管理，支援節點系統的遠端更新，對密集的併發任務能夠及時響應等。
本**在研究了無線感測器網路相關技術、特點的基礎上，使用protel軟體完成了對乙個移動節點的硬體電路的設計。節點具備循跡、避障、語音報警等功能，並通過串列埠藍芽和上位機實現通訊。
無線感測器網路的研究起步較晚，最早起源於 1980 年美國國防部（darpa）的分布式感測器網路專案，到 1998 年， 闡釋了 wsn 的科學意義，darpa 出巨資啟動了 sensit 專案，目標是實現「超視距」的戰場檢測。國內也是在 90 年代末才開始該領域的研究。分析 wsn 應用的遠景描述和目前提出的體系結構、相關理論和技術、研究成果、研究動態可以看出，感測器網路在人類生活的各個領域會得到普遍的應用。
例如軍事應用； 醫療護理；環境監測和農業應用； 結構化監測；智慧型家居等。
wsn 的研究起源軍事領域，開始於20世紀70年代。1980 年，美國國防部高階研究計畫局的分布式感測器網路專案（dsn，distributed sensor networks）開啟了現代感測器網路研究的先河，起初設想建立乙個有空間分布的低功耗感測器節點構成的網路，這些節點之間相互協作，但自主執行，將資訊送到需要他們的處理節點。通過匹茲堡大學、卡耐基·梅隆大學、麻省理工學院等大學研究人員的努力，專案在目標跟蹤、作業系統、訊號處理、節點試驗平台等諸多方面取得了一定的進展。
20世紀80~90年代，感測器網路的研究依舊主要在軍事領域進行，並成為網路中心戰思想中的關鍵技術。1994 年加州大學洛杉磯分校的 教授向 darpa 提交了研究建議書 「low power wireless integrated microsensors」，對推動 wsn 的研究有里程碑的意義。2023年 從網路研究的角度重新闡釋了 wsn 的科學意義。
2023年9月《商業週刊》將其列為 21世紀最重要的21項技術之一。隨後,wsn 的研究越來越多研究者的關注。進入 21世紀後，隨著微晶元製造技術、無線通訊技術的進步，wsn 的研究在多種應用方面取得重大進展。
我國也積極加入 wsn 研究的大潮中來，2006 年初發布的《國家中長期科學與技術發展規劃綱要》[6]為資訊科技確定了三個前沿方向，其中兩個與 wsn 的研究直接相關，即自組織網路技術和智慧型感知技術，足見對無線感測器網路的重視程度。無線感測器網路是一門交叉學科，涉及微電子、計算機、網路、感測器、訊號處理、通訊等諸多領域。經過科研人員的努力，取得一些突破性的成果，但總體來說還未形成成熟的關鍵技術。
1.節點硬體平台
無線感測器網路是全新的網路技術，與傳統的計算機網路差別很大，研究工作的第一步就是要構建網路節點硬體平台。較早期的實驗平台具有帶便性的 ucla的wins，uc berkeley的wec、smartdust和rene，這些平台向人們展示了感測器網路節點設計低功耗、微型化的設計理念，尤其是 smartdust 使人們對無線感測器網路充滿了豐富的想象，其含義意味著未來在人們生活的空間中，懸浮著無數的 smartdust節點，使人們和客觀世界完全互動。隨著研究的深入，研究人員認為在特殊環境中無線感測器網路應用的關鍵問題是盡可能延長網路生命週期，降低能耗，由此產生代表性的節點平台是用於火山觀測的 sensor web 和ucb 的系列節點micadot2。
在2023年底chipcon 公司發布了支援 zigbee 射頻晶元後，無線感測器網路節點平台的研究開始關注標準的應用和無線通訊技術，出現了眾多的節點平台。
2.定位技術
由於無線感測器網路特殊的部署方式，確定資料的採集位置資訊成為感測器網路的基本功能之一。而感測器網路節點根據位置是否確定分為未知節點和信標節點，信標節點的位置已知，未知節點要根據信標節點測算出自身的位置資訊。在感測器網路的定位過程中，通常會使用三角測量法、極大似然估計法或三邊測量法確定節點位置。
根據定位過程中是否實際測量節點的角度或距離，把感測器網路中的定位分類為距離無關的定位和基於距離的定位。基於距離的定位機制就是通過測量相鄰節點間的實際距離或方位來確定未知節點的位置，通過採用測距、定位和修正等步驟實現。根據測量節點間方位或距離時所採用的方法，基於距離的定位分為基於tdoa的定位、基於toa的定位、基於rssi的定位、基於aoa的定位等。
由於要實際測量節點間的距離或角度，基於距離的定位機制通常定位精度相對較高，所以對節點的硬體也提出了很高的要求。距離無關的定位機制無須實際測量節點間的方位或絕對距離就能夠確定未知節點的位置，目前提出的定位機制主要有dv-hop演算法、質心演算法、apit演算法、amorphous演算法等。由於無須測量節點間的方位或絕對距離，因而降低了對節點硬體的要求，使得節點成本更適合於大規模感測器網路。
距離無關的定位機制的定位效能受環境因素的影響小，雖然定位誤差相應有所增加，但定位精度能夠滿足多數感測器網路應用的要求，是目前大家重點關注的定位機制。
基於ARM資料採集系統的設計的開題報告
資訊與通訊工程學院畢業設計 開題報告 大連民族學院教務處制 一 選題依據 目前嵌入式開發有著不可估量的發展前景，嵌入式產品也充斥著生活的每個角落，例如 手機，導航儀，視覺化只能手持裝置等等。而基於arm的嵌入式開發更是發展的如火如荼，其優點主要是在於 裝置體積小，功耗小，成本低，外圍介面豐富且軟硬體...
基於網路效能變化梯度的通訊網路節點重要程度評價方法
作者 司衛國 矽谷 2011年第15期 摘要 在傳統上，在通訊網路中評價節點重要程度的方法一般是基於網路中可替換路由數目。這種法發的缺陷在於當網路被分割時，評價系統就無法發揮作用。所以，針對這個情況，清華大學的研究者提出一種利用網路效能梯度的變化評價通訊網路中節點重要性的方法。這種方法能夠比較準確的...
基於CAN匯流排的介面卡節點設計
遼寧工業大學 工業控制網路技術課程設計 題目 基於usb的can匯流排介面卡設計 院 系 電氣工程學院 專業班級 學號 學生姓名 指導教師 起止時間 2013.12.18 2013.12.27 課程設計 任務及評語 院 系 電氣工程學院教研室 自動化 注 成績 平時20 質量60 答辯20 以百分制...