【摘 要】
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汇聚节点负责收集无线传感器网络(WSN)采集的数据并向处于骨干网络中的管理节点转发。通常WSN监测的区域具有难布线或不能布线的特点,如山区或具有历史意义的旅游景点,这类区
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汇聚节点负责收集无线传感器网络(WSN)采集的数据并向处于骨干网络中的管理节点转发。通常WSN监测的区域具有难布线或不能布线的特点,如山区或具有历史意义的旅游景点,这类区域要求汇聚节点需采用无线方式接入骨干网络。无线局域网(WLAN)具有低成本、高速率等显著优点,将WLAN功能作为一种无线骨干网接入方式集成到汇聚节点中将更好的推动这类区域中WSN的应用。
本文首先构建了基于嵌入式处理器SEP4020的汇聚节点开发平台；分析了Linux平台下WLAN接口卡GH320驱动程序架构,完成了硬件抽象层相关函数的设计,实现了汇聚节点的WLAN接入功能；设计了WSN数据收发状态机,实现了汇聚节点与传感器节点的通信功能。论文重点分析了WLAN与WSN双向数据传输的关键问题:维护双向通信中的多条并行链路;解决双向数据传输中的寻址机制差异。针对关键问题,论文比较分析了嵌入式Linux环境下多线程与多进程并行方式的优缺点,利用多线程方式实现了对多条并行链路的维护；分析了现有地址映射机制的不足,设计了不受IP地址数量限制并满足双向地址转换需求的虚拟地址映射机制。最后对汇聚节点进行了整体功能测试,当WLAN设备与WSN设备中心载波频率差值为最小值2MHz(干扰最大),WSN每秒产生160个报文时,汇聚节点丢包率小于5％。汇聚节点收集WSN数据并通过WLAN接口转发时,最大吞吐量约为100kbps。测试结果表明：汇聚节点达到了预期的设计要求。
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