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随着计算机技术和通讯技术的飞速发展,传感器技术也进入了新的阶段——智能化与网络化阶段。目前,传感器网络正被越来越多地采用在各种复杂的应用领域,对传感器数据传输的实时性要求也越来越高,本文通过在智能传感器节点上建立对网络数据传输的控制,增强了网络数据传输的稳定性,减少了网络传输时延,提高了网络资源的利用率。
本文首先分析了IEEE 1451标准体系,重点分析了智能传感器网络接口的关键技术,尤其是IEEE P1451.1标准中定义的网络适配处理器(NCAP),并简要介绍了实时系统的相关概念,和网络控制仿真平——TrueTime工具箱。
其次通过对传感器网络化技术环节的深入分析,根据实验要求选取了合适的软硬件开发平台,设计并实现了一种完全符合IEEE 1451.1协议的智能传感器网络接口,并将一种硬实时的嵌入式操作系统——RTLinux作为智能传感器网络通信模块的软件开发平台,同时针对网络数据传输实时化要求,我们对这个软件开发平台中的网络子系统部分进行了研究和改进,实现了一个支持网络并发调度控制的实时网络子系统。
接着对网络控制系统的调度方法进行了分析,在搭建的仿真平台上对两种典型的调度算法——RM和EDF在网络传输速率不同的情况下进行了仿真比较,验证了网络调度能够很好的提高网络数据传输效率。
最后在嵌入式多任务操作系统软件平台的基础上,采用多任务的软件设计方法实现了对多个传感器的数据远程监控,执行器的远程控制,网络化传感器系统的远程登陆及维护以及文件的远程传输。