无线传感监控网络嵌入式设计研究

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1、无线传感监控网络嵌入式设计研究【摘要】无线传感器网络是计算机科学领域的重要组成部分，在生活、工业等领域的应用范围也逐渐扩大。本文结合笔者多年的实践经验，重点探讨了无线传感监控网络嵌入式设计的研究工作，实现了系统从信息采集到告警的整个过程，为类似的设计工作提供借鉴意义。【关键词】无线传感器网络；嵌入式；监控屮心；模块设计随着我国社会经济建设步伐的加快，人们的物质生活水平得到不断的提高，许多现代人们对于医疗等服务性行业的实时性、灵活性、智能化及人性化的要求越來越高，这无疑加快了医疗等服务行业内部系统的升级及改造。无

2、线传感器网络是计算机科学领域非常活动的一个研究分支，在民用和军事方面冇着广泛的应用，目前也受到业界人士的高度关注。无线传感器网络具有低功耗、低成木、分布式和自组织等特点，其综合了传感器技术、嵌入式技术、现代网络、无线通信及分布式信息处理技术，可以不受时间、地点和环境的限制，以最快的速度获取大量详尽而可靠的信息，有效降低了工作人员的工作量、提高了工作效率。本文通过探讨无线传感监控网络嵌入式设计的研究工作，提出一些个人见解，希望可以进-步拓宽无线传感器网络的应用范围。1.系统分析基于无线传感网监控系统是以UP-CU

3、PS2410硬件平台为基础，以Linux操作系统为核心，通过ARM9平台同无线传感器网络的结合完成个人生理特征数据的采集、传输和处理，最终达到远距离无线智能监控的实现，使医疗监控系统实现实时性、人性化、智能化。系统是基于Arm9开发平台的一项综合技术，结合Liunx嵌入式操作系统，利用程序对所接收的数据进行处理与分析。用户端采集好信息后，可以利用无线传感器传到中央监控系统；中央监控系统能正确接收信息，并做处理（比较，保存）。2.软件设计与实现木监控系统的核心功能都采用应用软件实现，该系统所涉及的应用软件模块如图

4、1所示：图1系统软件的逻辑框图其中，各种驱动程序包括USB串口驱动、触摸屏驱动、鼠标驱动、文件驱动等负责和具体的硬件交互，为上层提供硬件抽象层；Linux内核负责任务调度、中断处理等操作系统核心功能，为应用程序提供API调用接口。这两层主要都在Linux操作系统屮实现，其屮USB串口驱动并没有在UP-CUPS2410标准发布版中提供，在实现的时候重新编译了USB串口驱动并集成到Linux内核中。数据采集模块、数据存储模块、告警模块以及用户GUI都是应用层程序，是系统实现的核心，其中数据存储模块将采集来的数据存入

5、日志文档中，后期可将数据存入数据库中，下面将重点介绍USB串口驱动模块、数据采集模块、告警模块、用户界面模块的软件设计。2.1USB串口驱动模块设计无线传感器网络的Sink节点只提供USB接口，而UP-CUPS2410开发箱Linux标准版中并没有提供此驱动，因此需要对内核重新配置和编译。2.1.1内核配置进入Linux内核所在目录，然后执makemenuconfig,进入内核编译菜单，在内核配置菜单中选择FTDIUSB接口，驱动采用集成进内核的方法，这样就可以在插入USB接口的时候可以自动加载其驱动。2.1.

6、2内核编译在内核配置修改完成后，就可以进行内核的编译，分别执行makeclean；makedep；makezlmage三个命令，最终生成zlmage内核文件。将重新生成的内核文件烧写进开发板，参考步骤如下：(1)并用串口线连接pc和2410-CL,打开超级终端，先按住pc机“BackSpace”键，然后启动2410-CL,进入vivi＞状态下，设置开发板IP,其命令为:ifconfigipl92.168.1.115。(2)设置tflp服务器的IP(启动订tp服务器的主机)，其命令为：ifconfigserver

7、l92.168・1・85。(3)保存IP设置:其命令为:ifconfigsave。(4)Windows平台下tftp服务的配置:双击“D：bootloader”目录下的tftpd32.exe文件，对Windows下的tftp服务进行配置。(5)在vivi状态下，输入烧写内核的命令为：tftpflashkernelzImageo(6)烧写根文件系统，在vivi状态下，输入烧写根文件的命令为：ftpflashrootroot.cramfs。2.2数据釆集模块信息采集模块采集的温度、脉搏等信号，利用无线传感器网络最

8、终到达Sink节点，监护中心终端模块同Sink节点以USB接口连接，但在系统内部USB接口会映射为串口，因此数据采集模块就可以直接访问对应的串口而取得所采集的数据。本设计使用多线程来完成串口的收发处理，传感器每隔三秒会通过串口发送一次数据。所涉及到的线程函数主要冇：线程创建函数：intpthreadcreate(pthreadt*threadid,constpthread_attr_t