高速信号采集及其无线传输开题报告

1. 研究目的与意义

由于传感 器技 术、 无线 通信 技术 和计 算机 网络 技术 的推动, 无线传感器网络迅速发展, 成为当 前信息 领域的 一个重要研究热点。与传统的消防等 有线传感器网络相比, 无线传感器网络具有自组成 网、 配 置灵活、 扩 展简便等 特点。在 危险性大、 人工无法进入的环境中, 可以 利用飞 机投掷 等手段 将传感器节点布置到监测区 域。这些 节点通过自行组织成网络, 进行数据采集和处理, 并传回相关的信息来完成监测任务。这些特点使得自组织无线传 感器网络可被广泛应用于森林防火、 生物栖息地 监控、 仓储管理、 环境监 测、 医 疗监护等 领域, 尤其在军事领域的应用更具有 重要意义。尽管无线传感网 在理论研究 和工程 实现上 都已取 得了很多重要的成果, 但目前迅速增长的信息和日益复杂的功能需求仍然要求对一些技术 难点进行解决或改进, 如无线传感器网络操作系 统技术、 网络路由 技术、 组网和拓 扑管理、 节点定位、 电源技术、 覆盖控制、 多传感 器信息 融合技 术等。无线 网络操作系统技术是其中重 要的一 项。无线传 感器网 络具有 硬件资源受限、 能源补给困难、 带宽有 限等特点, 作为无线传感器网络的支撑技术之一, 操作系统必须能够满足无线传感器网络的特殊性所带来新的技术要求。

2. 国内外研究现状分析

无线传感器网络节点的资源十分有限,传统的嵌入式操作系统难以正常有效地运行和工作。特别在能量和内存要求中矛盾比较突出。因此需要一种全新的嵌入式操作系统才能满足无线传感器节点的基本需求。到目前为止,已经开发出一些面向无线传感器网络的操作系统,例如由C和汇编混合编写、支持多任务、提供基于事件的编程模型的BTnodeOS,针对AtMega128设计的、非抢占多线程、支持动态堆栈分配的Nut/OS,可抢占、支持时间片轮转的MANTISOS[13],基于事件驱动的EYESOS[14] ,目标平台为 MSP430的DCOS和伯克利大学的TinyOS[4,8] 等

3. 研究的基本内容与计划

内容：利用tinyos操作系统，用传感器实时监测木质材料的健康状况。

计划：2月：继续熟读各类参考文献，学习tinyos操作系统地相关知识

3月：掌握相关的专业知识，并着手开始写程序代码，做一些前期的研究

4. 研究创新点

前, 有些研究人员认为传感器 网络的硬件很简单, 没有必要设计一个专门的操作系统, 可以直接在硬件上设计应用程序。

这种观点在实际应用中会碰到很 多问题。

首先 就是面向 传感器 网络的 应用开发难度会加大, 应用开发人 员不得 不直接 面对硬 件进行 编程,无法得到像传统 操作系统那样提供的丰富服务; 其次是软件的重用性差, 程序员无法继承已有的软件成果, 降低了开发效率,增加了开发成本 。