无线传感器网络简明教程第2版-第8章

无线传感器网络简明教程（第2版）,崔逊学左从菊编著,第八章无线传感器网络试验,本章内容,8.1实验背景和设计8.2实验内容和步骤,8.1实验背景和设计,Mica系列传感器网络的编程实验,学习安装和使用CrossBow公司的Mica传感器网络，练习传感器网络的基本应用，加深学生对传感器网络基本工作原理和实现方法的理解，强化学生将传感器网络课本知识与工程实践相结合的能力。,2、实验目的,1、实验名称,8.1实验背景和设计,PC机显示数据,发送与接受消息,事件驱动的传感器数据获取,掌握安装TinyOS操作系统,实验目标,8.1实验背景和设计,操作系统：安装有Cygwin的Windows2000/XP操作系统，或者安装有GCC编译器的Linux操作系统。下载并安装以下软件：,3、实验所需软件,Cygwin();WinAVR();nesC();JavaJDK(,8.1实验背景和设计,除了采用普通计算机以外，还需要的实验硬件设备清单如图：,5、实验设备,8.1实验背景和设计,MIB510的具体型号为MIB510CA，下图所示的各标号部件的含义如下：9针的RS232接口。与MICAz/MICA2相连的51针接口。与MICA2DOT相连的19针接口。MICAz/MICA2发光二极管指示器：红、绿、黄。编程指示器：发光二极管为绿色，表示“电源开启”；如果为红色，表示“编程中”。编程接口开关：On/Off开关控制串行传输。临时开关：复位编程处理器和Mote。10针Jtag接口。电源：5V50mA应用外接电源。,8.1实验背景和设计,Mica2的具体型号为MPR400CB，各标号部件的含义分别如下：51针的接口(插针型)。电源On/Off开关。外接电源的接口。MMCX接口(插孔型)。,8.1实验背景和设计,传感器板的具体型号为MTS300，各标号部件的含义分别如下：51针的接口(插座型)。光传感器。声音传感器(4kHz)。蜂鸣器。,8.1实验背景和设计,8.2实验内容和步骤,(1)下载与安装TinyOS操作系统有两种安装方式，一种是使用安装向导自动安装，另一种是全手动安装。不管使用哪种方式，都需要安装相同的RPM。,1、安装TinyOS,8.2实验内容和步骤,TinyOS1.1.0、TinyOSTools1.1.0、NesC1.1.0、Cygwin、SupportTools、Java1.4JDK$CLASSPATH;C:ProgramFilesUCBcygwinopttinyos-.xtoolsjavajavapath;C:ProgramFilesUCBcygwinopttinyos-1.xtoolsjava;#设置Make入口点exportMAKERULES=$TOSROOT/tools/make/Makerules,8.2实验内容和步骤,重新启动cygwin之后，再运行toscheck进行验证，系统会报告安装成功。最后一行报告“toscheckcompletedwithouterror.”，这是十分重要的，只有显式了这一行才表示安装无误；否则如果报告存在什么错误或问题，一定要先修补好。,8.2实验内容和步骤,硬件验证TinyOS的apps目录下有一个应用程序“MicaHWVerify”，是专门用来测试mica/mica2/mica2dot系列硬件设备是否功能完好的验证工具。对于传感器节点在硬件编程时须注意：若使用配套的电源给编程接口板供电，将传感器节点插到接口板前要保证节点上的电池已取出；若利用传感器节点上的电池给编程接口板供电，不需再接电源，并保证电池电量大于等于3.0V且节点上开关状态为On。如果既外接电源，又采用电池供电，很可能会烧毁电路板。,8.2实验内容和步骤,这是运行hardware_checkjava程序，输出结果类似如下内容：hardware_checkstartedHardwareverificationsuccessful.NodeSerialID:16048fb6001e这里返回远端节点的序列号，表示传感器节点之间进行无线通信已经成功。如果远端传感器节点关闭或工作不正常，将返回提示信息“Nodetransmissionfailure”。如果系统通过了上述测试，就可以进行TinyOS的开发工作了。,8.2实验内容和步骤,该应用程序位于apps/Sense目录，配置文件为Sense.nc，实现模块文件为SenseM.nc。跟前面的例子一样，在C:ProgramFilesUCBcygwinopttinyos-1.xappsSense目录下输入命令：makemicainstall,2、事件驱动的传感器数据获取,8.2实验内容和步骤,TinyOS支持的所有传感器板都在tos/sensorboards目录下，每个目录对应一种型号，目录名称与主板名称相一致。这里ADC将光传感器获取的大样本数据转化为10位的数字，表示当节点在光亮处时LED关掉，在黑暗中LED则发亮，因而将该数据的高三位求反。在SenseM.nc的函数ADC.dataReady()中有如下语句：“display(7-(data7)”，就是为了实现这个用途。,8.2实验内容和步骤,实验步骤如下：(1)将网络节点Mica2通过串口与MIB510编程板相连。(2)打开Cygwin窗口，输入下面的命：cd/opt/tinyos-1.x/apps/CntToLedsAndRfm(3)输入编译命令：makemica2install(4)输入命令：cd/opt/tinyos-1.x/apps/RfmToLeds(5)输入下面命令：makemica2install.2(6)打开节点1和节点3，这时我们可以看到节点1通过