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摘 要：自无线电技术被研发以来，关于无线通信技术的研究就一直是通信领域的一个重要研究内容，并且也在新科技的推动下取得了一定的研究成果。目前计算机技术、网络技术和电子信息技术越来越成熟，为无线通信技术的发展奠定了良好的技术基础。其中利用WSN网络，结合PC机来实现无线通信就是目前一种较为先进的无线通信技术。以下本文就通过分析WSN系统的结构与特点来分析其余PC机的无线通信方法，以供参考。
关键词：WSN节点；PC机；无线通信；方法
可以说，WSN系统的形成与科技的飞速发展有着紧密的联系，这是因为WSN属于一种多跳自组织网络，属于高线技术发展的产物，与传统的无线通信技术有着本质的区别。WSN系统在应用的过程中会与PC机形成一个有机整体，其通过传感器的作用，能够对周围环境的相关数据进行自动采集和信息处理，并通过PC机传输到用户终端。这种无线通信系统的灵敏度较高，能够准确提取传输信息，具有强大的通信功能。在军事、医疗等高尖端技术领域中都有着广泛应用。在应用WSN系统的过程中，对技术人员的信息感知技术水平要求较高，且要求技术人员能够将WSN节点与PC机充分的联合起来，只有这样才能形成完整的多跳自组织网络，才能完成信息的收集、处理与传输。
1 WSN系统概述
所谓WSN系统，其实是属于无线传感器网络的一种，其最主要的组成部分是多个传感器节点。这些传感器节点能够按照一定的排列组合方式实现网络连接。由于WSN的节点较多，相互之间的联系也较为复杂，所包含的元件种类较多，因此处理好节点之间的联系非常关键。WSN网络的应用范围越来越广，其可以多用户提供数据传输以及资源共享的平台，为了将传感器网络接入互联网中，其需要借助PC机这一设备，这样才能实现与互联网的互联。WSN节点与PC机无线通信相结合，首先需要将PC机作为控制指令的设备，其将相关指令发送到传感器中，再利用WSN网络将信息发送到PC机上。
2 系统结构
传感器网络可以用在野外生态环境监测、城市环境监测、建筑物和桥梁等的健康状况的实时监测。为了使更多的研究人员和一般用户使用传感器网络以及其所获取的数据，将传感器网络和现存的Internet互联起来就尤为重要。在这个过程中，需要实现PC机与传感器网络的信息交互，即能通过PC机向传感器网络发送控制命令，同时又能接收到传感器网络发送过来的信息。其系统结构如图1所示，图1中的Node1为把传感器网络的信息送入PC机的节点，Node2为向无线传感器网络发送PC机命令的节点。
3 软件设计
软件由nesC 语言开发，无线传感器网络中节点使用的操作系统为TinyOS。TinyOS是由加州大学伯克利（Berkeley）分校开发的开放源代码操作系统，是一种专门为嵌入式无线传感器网络设计的操作系统，TinyOS主要采用基于组件的架构，使其具有关心迅速，而且又减小了受无线传感器网络存储器限制的代码长度的特点。TinyOS主要由nesC语言实现。nesC语言是由C语言扩展而来的，意在把组件化/模块化思想和TinyOS基于事件驱动的执行模型结合起来。nesC提供比较完善的组件机制和事件驱动机制，从而降低了面向传感器网络的操作系统和应用程序实现的复杂性。
在已有的链路层通信模块上，通过nesC编写一定量的网络层代码，并以组件的形式加入到TinyOS组件库中，从而使得众多节点能够完成网络的构建和基本通信能力。
3.1 接收PC机命令并发射无线信号
开发的程序test2即实现了从计算机串口接收命令并发射无线信号的功能。在本实例中，将test2程序加载到节点Node2中，程序test2包括配置文件和模块文件，分别为test2.nc和test2M.nc。在test2中，涉及到的组件包括Test2M、IntToRfm、LedsC和HPLUARTC。涉及到了模块test2M的3个具体实现，分别是IntToRfm、LedsC和HPLUARTC，其中test2M使用的接口IntOutput由IntToRfm提供，实现了test2程序将一数据通过无线发射出去；HPLUARTC组件提供的接口HPLUART用来实现节点从计算机串口中得到PC发送给自己的数据；LedsC组件提供的Leds接口的yellowToggle（）、greenToggle（）命令控制節点上的LED灯闪亮。
3.2 WSN节点接收无线信号
在tinyos-1.x/apps/目录下，利用RfmToLeds应用程序可接收无线信号。在本文的实例中，将RfmToLeds应用程序加载到无线传感器网络的某一个节点中。该程序通过一个简单的配件来实现，使用了RfmToInt组件接收信息，使用IntToLeds组件在LED上显示接收到的数据。RfmInt组件使用GenericComm组件接收信息。
4 实验结果
4.1 发送过程
通过PC机串口发送数据3触发节点Node2向传感器网络发送命令数据4。具体实现方法为：节点Node2加载test2，通过串口助手向Node2发送数据3。Node2接收PC机发来的数据3，立即将命令数据4无线发送出去。在此过程中，需要注意选择相应的端口（port）和波特率（Baud rate），本文中笔者使用的硬件平台是Telosb节点，因此串口助手设置如下：波特率为57600，以HEX格式发送。
4.2 接收过程
在节点Node1上加载TOSBase程序，打开另一个串口助手，设置与Node1相同的波特率，以HEX格式显示，在此需注意Node1对应的不同的端口。在PC机上将接收到如图5所示的无线数据。去掉一些协议数据，真正的数据是7D 5D后面的某些数据（04 00），本实例中收到的无线数据为04（红色方框圈住的部分）。
结束语
综上所述，WSN节点与PC机相连，可以形成无线传感器网络，其可以实现对信息数据的有效传递与传输，而且在多个领域都有着广泛的应用。WSN网络是信息时代的产物，其是在传统网络的基础上，通过对技术的改进，实现了无线传输以及信息资源的共享。将WSN节点与互联网技术结合在一起，还需要利用多种软件以及网络技术，本文对WSN节点与PC机无线通信的方法进行了介绍与研究，以供专业人士参考与借鉴。
参考文献
[1]李建中，李金宝，石胜飞.传感器网络及其数据管理的概念、问题与进展[J].软件学报，2003（10）.
[2]卢敏，夏炜，酆广增.下一代无线通信的目标及发展趋势[J].通讯世界，2002（7）.
[3]吴基传.正确把握无线通信的发展方向[J].中国无线电管理，2002（10）.
关键词：WSN节点；PC机；无线通信；方法
可以说，WSN系统的形成与科技的飞速发展有着紧密的联系，这是因为WSN属于一种多跳自组织网络，属于高线技术发展的产物，与传统的无线通信技术有着本质的区别。WSN系统在应用的过程中会与PC机形成一个有机整体，其通过传感器的作用，能够对周围环境的相关数据进行自动采集和信息处理，并通过PC机传输到用户终端。这种无线通信系统的灵敏度较高，能够准确提取传输信息，具有强大的通信功能。在军事、医疗等高尖端技术领域中都有着广泛应用。在应用WSN系统的过程中，对技术人员的信息感知技术水平要求较高，且要求技术人员能够将WSN节点与PC机充分的联合起来，只有这样才能形成完整的多跳自组织网络，才能完成信息的收集、处理与传输。
1 WSN系统概述
所谓WSN系统，其实是属于无线传感器网络的一种，其最主要的组成部分是多个传感器节点。这些传感器节点能够按照一定的排列组合方式实现网络连接。由于WSN的节点较多，相互之间的联系也较为复杂，所包含的元件种类较多，因此处理好节点之间的联系非常关键。WSN网络的应用范围越来越广，其可以多用户提供数据传输以及资源共享的平台，为了将传感器网络接入互联网中，其需要借助PC机这一设备，这样才能实现与互联网的互联。WSN节点与PC机无线通信相结合，首先需要将PC机作为控制指令的设备，其将相关指令发送到传感器中，再利用WSN网络将信息发送到PC机上。
2 系统结构
传感器网络可以用在野外生态环境监测、城市环境监测、建筑物和桥梁等的健康状况的实时监测。为了使更多的研究人员和一般用户使用传感器网络以及其所获取的数据，将传感器网络和现存的Internet互联起来就尤为重要。在这个过程中，需要实现PC机与传感器网络的信息交互，即能通过PC机向传感器网络发送控制命令，同时又能接收到传感器网络发送过来的信息。其系统结构如图1所示，图1中的Node1为把传感器网络的信息送入PC机的节点，Node2为向无线传感器网络发送PC机命令的节点。
3 软件设计
软件由nesC 语言开发，无线传感器网络中节点使用的操作系统为TinyOS。TinyOS是由加州大学伯克利（Berkeley）分校开发的开放源代码操作系统，是一种专门为嵌入式无线传感器网络设计的操作系统，TinyOS主要采用基于组件的架构，使其具有关心迅速，而且又减小了受无线传感器网络存储器限制的代码长度的特点。TinyOS主要由nesC语言实现。nesC语言是由C语言扩展而来的，意在把组件化/模块化思想和TinyOS基于事件驱动的执行模型结合起来。nesC提供比较完善的组件机制和事件驱动机制，从而降低了面向传感器网络的操作系统和应用程序实现的复杂性。
在已有的链路层通信模块上，通过nesC编写一定量的网络层代码，并以组件的形式加入到TinyOS组件库中，从而使得众多节点能够完成网络的构建和基本通信能力。
3.1 接收PC机命令并发射无线信号
开发的程序test2即实现了从计算机串口接收命令并发射无线信号的功能。在本实例中，将test2程序加载到节点Node2中，程序test2包括配置文件和模块文件，分别为test2.nc和test2M.nc。在test2中，涉及到的组件包括Test2M、IntToRfm、LedsC和HPLUARTC。涉及到了模块test2M的3个具体实现，分别是IntToRfm、LedsC和HPLUARTC，其中test2M使用的接口IntOutput由IntToRfm提供，实现了test2程序将一数据通过无线发射出去；HPLUARTC组件提供的接口HPLUART用来实现节点从计算机串口中得到PC发送给自己的数据；LedsC组件提供的Leds接口的yellowToggle（）、greenToggle（）命令控制節点上的LED灯闪亮。
3.2 WSN节点接收无线信号
在tinyos-1.x/apps/目录下，利用RfmToLeds应用程序可接收无线信号。在本文的实例中，将RfmToLeds应用程序加载到无线传感器网络的某一个节点中。该程序通过一个简单的配件来实现，使用了RfmToInt组件接收信息，使用IntToLeds组件在LED上显示接收到的数据。RfmInt组件使用GenericComm组件接收信息。
4 实验结果
4.1 发送过程
通过PC机串口发送数据3触发节点Node2向传感器网络发送命令数据4。具体实现方法为：节点Node2加载test2，通过串口助手向Node2发送数据3。Node2接收PC机发来的数据3，立即将命令数据4无线发送出去。在此过程中，需要注意选择相应的端口（port）和波特率（Baud rate），本文中笔者使用的硬件平台是Telosb节点，因此串口助手设置如下：波特率为57600，以HEX格式发送。
4.2 接收过程
在节点Node1上加载TOSBase程序，打开另一个串口助手，设置与Node1相同的波特率，以HEX格式显示，在此需注意Node1对应的不同的端口。在PC机上将接收到如图5所示的无线数据。去掉一些协议数据，真正的数据是7D 5D后面的某些数据（04 00），本实例中收到的无线数据为04（红色方框圈住的部分）。
结束语
综上所述，WSN节点与PC机相连，可以形成无线传感器网络，其可以实现对信息数据的有效传递与传输，而且在多个领域都有着广泛的应用。WSN网络是信息时代的产物，其是在传统网络的基础上，通过对技术的改进，实现了无线传输以及信息资源的共享。将WSN节点与互联网技术结合在一起，还需要利用多种软件以及网络技术，本文对WSN节点与PC机无线通信的方法进行了介绍与研究，以供专业人士参考与借鉴。
参考文献
[1]李建中，李金宝，石胜飞.传感器网络及其数据管理的概念、问题与进展[J].软件学报，2003（10）.
[2]卢敏，夏炜，酆广增.下一代无线通信的目标及发展趋势[J].通讯世界，2002（7）.
[3]吴基传.正确把握无线通信的发展方向[J].中国无线电管理，2002（10）.