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计算范例已经经历了主机计算模式(Mainframe Computing)时代和桌面计算模式(Desktop Computing)时代,并开始跨入普适计算模式时代(Ubiquitous/Pervasive Computing)。普适计算所适用的硬件设备范围非常广泛,其中,集传感器、控制器、计算能力、通信能力于一身的无线网络传感器(Wireless Networked Sensors)将会得到大量应用。无线网络传感器具有小尺寸、低功耗、密集的并发操作、有限的控制层次、面向具体应用的设计和健壮的运行要求等区别于传统计算设备的典型特性,同时,这也使得应用于其上的系统软件的设计颇具挑战。 本文以普适计算的迅速发展为背景,在现有嵌入式系统和普适计算技术的基础上,分析了作为普适计算硬件平台重要组成部分的无线网络传感器的基本特性和结构,研究了这些特性对设计运行于无线网络传感器之上系统软件的影响;并重点讨论了架构在无线网络传感器硬件平台ZU Sensor上的微型操作系统ZUOS的组件结构、事件驱动模型和通信协议的实现方法。无线网络传感器是网络嵌入式系统的一个应用实例。由于网络嵌入式系统应用的复杂多样,硬件平台的千差万别,因此如何有效进行系统的设计和开发成为了一个十分关键的问题。本文讨论了作为网络嵌入式系统设计的编程语言AntC的相关问题,包括AntC的设计原则,AntC编译器的工作流程,AntC编译器的实现工具,AntC语言的词法和语法特点,以及AntC对网络嵌入式系统应用中的系统组件结构和事件驱动模型的支持等。 本文的研究内容得到了国家高技术研究发展计划(863计划)的资助,项目编号2003AA1Z2080。