第3章节传感器技术v11课件(2986KB).ppt

节点操作系统功能： 硬件驱动 资源管理 任务调度 编程借口 TinyOS TinyOS由加州伯克莱分校开发,是目前无线传感网络研究领域使用最为广泛的OS () TinyOS开发语言：nesC nesC语言是专门为资源极其受限、硬件平台多样化的传感节点设计的开发语言 使用nesC编写的应用程序是基于组件的 组件之间的交互必须通过使用接口 用nesC编写的应用程序一般有一个最顶层的配置文件 TinyOS代码举例 // BlinkC.nc module BlinkC { uses interface TimerTMilli as Timer; uses interface Leds; uses interface Boot; } implementation { event void Boot.booted() { call Timer.startPeriodic( 250 ); } event void Timer.fired() { call Leds.led0On(); } } 左侧代码中： BlinkC就表示一个组件，它使用了三个接口：Timer，Leds，Boot。 在其实现部分，它可以调用这些接口提供的服务，如Timer.startPeriodic启动一个以250ms周期触发的时钟，而Leds.led0Toggle使节点上第一个灯亮起。 在上面的代码中，注意的是，event关键字表示BlinkC组件处理的系统事件。 TinyOS代码举例 左侧代码显示了一个典型的nesC配置文件。它必须指定当前程序使用了哪些组件。例如该程序使用了MainC，BlinkC（即代码1显示的组件），LedsC和TimerC组件。 BlinkC组件中使用的接口到底是由哪个组件提供的，例如，BlinkC组件使用的Boot接口由MainC组件提供；BlinkC组件使用的Timer接口由TimerC组件提供；BlinkC组件使用的Leds接口由LedsC组件提供。 // BlinkCApp.nc configuration BlinkAppC {} implementation { components MainC, BlinkC, LedsC; components new TimerMilliC() as TimerC; BlinkC - MainC.Boot; BlinkC.Timer - TimerC; BlinkC.Leds - LedsC; } 节点操作系统功能： 硬件驱动 资源管理 任务调度 编程借口 TinyOS（续） TinyOS任务调度 TinyOS核心使用了事件驱动的单线程任务调度机制，这和传统OS的多线程调度机制截然不同 任何一个时刻，处理器只能执行一个任务。因此，如果当前正在执行一个任务，处理器必须等这个任务处理完毕，才能开始处理另一个任务 在单个TinyOS任务中不能有IO等阻塞的调用 节点操作系统功能： 硬件驱动 资源管理 任务调度 编程借口 其他常用微型OS对比 本章小结 内容回顾 本章介绍了传感器的基本概念和典型应用，并讨论了传感器的设计需求和软硬件平台，以TinyOS为例简单介绍了节点操作系统。 重点掌握 现代传感器的基本组成以及各部分的软硬件平台特点和需求。 掌握制约传感器性能提升的瓶颈以及相应的设计需求（低成本与微型化，低功耗，灵活性与扩展性，鲁棒性） 了解节点操作系统的主要特点以及TinyOS/nesC编程的基本框架 Thank you! 第3章 传感器技术 内容提要 传感器作为信息获取的重要手段，与通信技术和计算机技术共同构成信息技术的三大支柱。 本章将介绍传感器的发展与应用以及软硬件平台。 第2章介绍了常见的自动识别方法和技术，重点介绍了RFID技术 IC卡系统构成，一维和二维条形码 RFID的概念和系统组成，标签的存储方式、分类以及常用频率 RFID标签防冲突方法（基于ALOHA协议/基于二进制树协议） 本章重点介绍传感器技术，涉及传感器的基本概念和典型应用，以及常用的硬件平台和操作系统等内容。 内容回顾 3.1 传感器概述 3.2 传感器技术发展史 3.3 典型应用 3.4 设计需求 3.5 硬件平台 3.6 操作系统 究竟什么是传感器？传感器有哪些部分组成呢？ 本章内容 3.1传感器概述 定义 我国国家标准（GB7665-2005）对传感器的定义是：“能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置”。 传统传感器的局限性 网络化、智能化的程度十分有限，缺少有效的数据处理与信息共享能力 现代传感器 特点：微型化、智能化和网络化 典型代表：无线传感节点 无线传感节点 无线传感节点的组成：电池、传感器、微处