wsn实验报告0909100825郑祖辉

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1、《无线传感器网络》课程设计报告学号:0909100825姓名:郑祖辉专业班级:物联网1001指导教师:高建良一、概述实验内容及实验目的无线传感器网络是物联网的基本组成部分，是物联网用来感知和识别周围环境的信息生成和采集系统，传感器网络对信息处理来说如同人体的感觉突触一样重要，为了方便感知和部署并提高网络的可扩展性，传感器网络一般采用无线通信方式，从而形成了节点之间可自组织拓扑结构的无线传感器网络。本课程设计的目的综合应用学生所学知识，建立系统和完整的传感器网络概念，理解和巩固无线传感器网络基本理论、原理和方法，掌握无线传感器网络开发的基本技能。本次课程设计的主要任务是无线传感器网络软件仿真

2、与实验箱运用，理解ZStack协议栈，其中：实验一多点自组织组网实验的实验目的是：1、理解zigbee协议及相关知识。2、在ZX2530A型CC2530节点板上实现自组织的组网3、在ZStack协议栈中实现单播通信。实验二信息广播、组播实验的实验目的是：1、理解zigbee协议及相关知识。2、在ZStack协议栈下实现信息的广播和组播功能。实验三网络拓扑选择实验目的是：1、理解zigbee协议及相关知识。2、在ZStack协议栈下实现网络拓扑的控制。二、实验原理及设计一、多点自组织组网实验1、实验原理程序执行在进行一系列的初始化操作后程序就进入事件轮询状态。对于终端节点，若没有事件发生且定

3、义了编译选项POWER_SAVING，则节点进入休眠状态。协调器是Zigbee三种设备中重要的一种。它负责网络的建立，包括信道选择，确定唯一的PAN地址并把信息向网络中广播，为加入网络的路由器和终端设备分配地址，维护路由表等。本实验在Zstack的事例代码simpleApp修改而来。首先介绍任务初始化的概念，由于自定义任务需要确定对应的端点和簇等信息，并且将这些信息在AF层中注册，所以每个任务都要初始化然后才会进入OSAL系统循环。在Z-Stack流程图中，上层的初始化集中在OSAL初始化（osal_init_system）函数中。包括了存储空间、定时器、电源管理和各任务初始化。其中用户任

4、务初始化的流程如下：开始指定任务ID网络状态初始化指定目的地址注册应用对象结束用户任务初始化流程图任务ID（taskID）的分配是OSAL要求的，为后续调用事件函数、定时器函数提供了参数。网络状态在启动的时候需要指定，之后才能触发ZDO_STATE_CHANGE事件，确定设备的类型。目的地址分配包括寻址方式，端点号和地址的指定，本实验中数据的发送使用单播方式。之后设置应用对象的属性，这是非常关键的。本实验profile标识符采用默认设置，输入输出簇设置为相同MY_PROFILE_ID。1、总体设计先启动协调器节点，协调器节点上电后进行组网操作，再启动路由节点和终端节点，路由节点和终端节点上

5、电后进行入网操作，成功入网后周期的将自己的短地址，父节点的短地址，自己的节点ID封装成数据包发送给协调器节点，协调器节点接收到数据包后通过串口传给PC，从PC上的串口监控程序查看组网情况。发送数据格式为(16进制):FF源节点(16bit)父节点(16bit)节点编号ID(8bit)例如FF4B00000001，表示01号节点的网络地址为004B，发送数据到父节点，其网络地址为0000(协调器)。3、详细设计实验设备及工具硬件：DZ2530型CC2530节点板、USB接口的仿真器，PC机Pentium100以上。软件：PC机操作系统WinXP、IAR集成开发环境、ZTOOL程序。实验步骤（

6、1）.打开工程文件夹协议栈实验2.多点自组网ProjectszstackSamplesSimpleAppCC2530DB下的工程文件SimpleApp.eww。（2）.选择工程编译，生成协调器代码，并下载到ZX2530A开发板。此节点为协调器节点。（3）.选择工程编译，生成终端节点代码，并下载到ZX2530开发板。此节点为终端节点。（4）.选择工程编译，生成路由器节点代码，并下载到ZX2530开发板，此节点为路由器节点。（5）.用串口线将协调器节点与pc连接起来，在pc端打开ZTOOL程序。(ZTOOL程序在zstack安装后自动安装)（6）.开启ZX2530A型CC2530节

7、点板电源。（7）.在ZTOOL程序中观察组网结果。4、分析及结论由接收数据的DebugString可以看出图中有两个节点加入了网了，其中一个节点的DEVID是21，网络地址：4f07，父节点地址是0即协调器。另外一个节点的DEVID是11，网络地址：A6F7，父节点地址是4f07即上一节点。实验中可以试着改变不同节点的位置，然后通过ZTOOL看看组网结果有什么不同。二、信息广播、组播实验1、实验原理当应用层想发送一个数据