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无线传感器网络是计算机科学技术的一个新的研究领域,它是由一组传感器以Ad Hoc方式构成的无线网络,综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术,能够协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,并对其进行处理,传送到这些信息的用户。这种网络系统可以被广泛地用于国防军事、国家安全、环境监测、交通管理、医疗卫生、制造业、反恐抗灾等领域,具有十分广阔的应用前景,引起了学术界和工业界的高度重视。 无线传感器网络系统的研究已风靡全球,它包括网络拓扑结构,节点硬件平台,节点软件体系结构,如链路层协议,路由层协议和管理软件等。本文依托山东省信息产业发展专项资金项目(2003118),对无线传感器网络的软硬件体系结构作了深入研究。 在研究的基础上,考虑到节点的成本与体积问题及应用需求,本文采用体积小,价格低的CC1010芯片为核心的硬件平台,通过配置使之适用于短距离传输少量数据的监控系统。考虑到该芯片的处理能力相对较弱,一些复杂的算法和协议要求尽量简化。本课题的特色和意义就在于提出了适用于该硬件平台的通信协议,对常用的协议和算法的简化与改进,使之更适用于该网络,保证节点间通信的成功率和正确性。本课题的创新点体现在: ● 使用一种性价比更高的硬件平台,并在该平台基础上实现了与之相适应的通信协议,实现了整个网络内节点的adhoc方式通信。 ● 通过对链路层协议的研究,提出了适合该平台的包括自动请求重传、CRC校验和简化的CSMA/CA等模块的链路层协议。 ● 提出了源路由加地址栈的路由算法,将复杂的算法放在处理能力强的sink端。 ●对线性或窄带内分布的网络进行了能量密度分布的研究,提出了该类网络内的能量密度分布模型,提高了网络的生命周期。 本文首先介绍了无线传感器网络的研究背景,课题意义和应用现状,然后分模块对各部分分别进行了研究和实现。 第2章介绍了硬件体系结构,简单的介绍了CC1010芯片,及工作原