【摘 要】WSN是一種多跳自組織網絡，其利用先進的傳感器，可以對周圍環(huán)境以及設定對象進行數據采集，還可以將采集的信息經過處理后，自動傳輸到用戶終端。隨著科技與信息技術不斷發(fā)展，WSN網絡應用的范圍越來越廣，其在軍事、醫(yī)療以及環(huán)境監(jiān)測等領域都發(fā)揮著重要的監(jiān)測作用。本文對WSN節(jié)點與PC機無線通信的方法進行了研究，希望對相關研究人員有所幫助。

【關鍵詞】WSN節(jié)點；PC機；無線通信；方法

WSN是科技不斷發(fā)展的產物，屬于一種新型的無線傳感器網絡，其與PC機無線通信技術結合起來，可以形成一種微電子技術，而且適用于多個領域。WSN網絡的不斷發(fā)展，使得信息感知技術越來越先進，相關人員必須對傳統(tǒng)的信息感知技術進行改進，這樣可以降低該項技術應用的成本以及能耗。WSN節(jié)點與PC機無線通信的結合，可以形成低功率、低成本、多跳自組織網絡，可以對信息進行接收與傳輸，下面筆者對WSN節(jié)點與PC機無線通信的方式進行簡單介紹。

1.WSN系統(tǒng)的結構與特點

WSN系統(tǒng)是一種新型的無線傳感器網絡，其主要是由傳感器節(jié)點構成的，可以通過自有的方式進行網絡連接。傳感器節(jié)點具有一定的復雜性，其包括數據傳感、處理單元、通信單元等元件，在科技不斷進步的影響下，傳感器節(jié)點電池的尺寸越來越小，這也使得WSN節(jié)點形成了低成本、低功率的新型傳感器。

WSN網絡的應用范圍越來越廣，其可以多用戶提供數據傳輸以及資源共享的平臺，為了將傳感器網絡接入互聯網中，其需要借助PC機這一設備，這樣才能實現與互聯網的互聯。WSN節(jié)點與PC機無線通信相結合，首先需要將PC機作為控制指令的設備，其將相關指令發(fā)送到傳感器中，再利用WSN網絡將信息發(fā)送到PC機上。

2.軟件設計

本文對WSN節(jié)點與PC機無線通信相連的方法進行了研究，在這一過程中，相關人員首先需要在特定的網絡環(huán)境下進行，比如在TinyOS系統(tǒng)下，可以對WSN節(jié)點進行有效的研究。還需要設計PC機安裝軟件，還需要選擇編程語言，比如nesC等，這種編程語言是在計算機C語言的基礎上發(fā)展形成的。

2.1接收PC機命令并發(fā)射無線信號

隨著科技的不斷發(fā)展，相關人員設計出了開發(fā)程度test2，實現了計算機串口接收命令發(fā)射無線信號的功能。在信號傳輸的過程中，工作人員需要將tese2程序加載到節(jié)點Node2中，而程序test2主要包括兩個文件，即配置文件與模板文件，這兩個文件的后綴分別為test2.nc、test2M。nc。在test2中，涉及到的組件包括Test2M、IntToRfm、LedsC和HPLUARTC，其相互間的關系如圖1所示。

圖1 Test的組件圖

在上圖中，涉及到了模塊test2M的3個具體實現，分別是IntToRfm、LedsC和HPLUARTC，其中test2M使用的接口IntOutput由IntToRfm提供，實現了test2程序將一數據通過無線發(fā)射出去；HPLUARTC組件提供的接口HPLUART用來實現節(jié)點從計算機串口中得到PC發(fā)送給自己的數據；LedsC組件提供的Leds接口的yellowToggle（）、greenToggle（）命令控制節(jié)點上的LED燈閃亮。該部分程序的關鍵代碼為：

//串口接收命令數據并無線發(fā)射數據出去

asynceventresult_tHPLUART.get（uint8_tdata）//串口接收PC機命令通過HPLUART接口的get事件實現

{uint8_tk；

atomick=data；

//如果命令數據為3，則黃色LED燈閃亮，并且發(fā)送無線數據4

if（3==k）

{callLeds.yellowToggle（）；

callIntOutput.output（4）；

}

//如果命令數據為2，則綠色LED燈閃爍，并且發(fā)送無線數據5

elseif（2==k）

{callLeds.greenToggle（）；

callIntOutput.output（5）；

}

returnSUCCESS；

}

在本例中，將命令信息設為變量k，若k=3，則讓Node2將常數4以無線形式發(fā)射出去，并且黃色LED燈閃亮；若k=2，則要求Node2向外發(fā)射無線數據5，并且綠色LED燈閃亮。在實際應用中，無線數據可作為命令讓傳感器網絡節(jié)點接收。

2.2 WSN節(jié)點接收無線信號

在tinyos-1.x/apps/目錄下，利用RfmToLeds應用程序可接收無線信號。在本文的實例中，將RfmToLeds應用程序加載到無線傳感器網絡的某一個節(jié)點中。該程序通過一個簡單的配件來實現，使用了RfmToInt組件接收信息，使用IntToLeds組件在LED上顯示接收到的數據。RfmInt組件使用GenericComm組件接收信息。在RfmToInt的程序中，需注意下面這一行：

RfmToIntM.ReceiveIntMsg->GenericComm.ReceiveMsg[AM_INTMS

G]；

這行代碼將RfmToIntM使用到的ReceiveMsg接口（即ReceiveIntMsg）連接到GenericComm中的ReceiveMsg，并且指明句柄ID為AM_INTMSG。對接收到的信息而言，內存管理本質上是動態(tài)的。信息到達后進入緩沖區(qū)，主動信息層就會解析句柄類型并分派出去。應用程序通過ReceiveMsg.receive事件獲取緩沖區(qū)地址。下面為接收無線數據的關鍵代碼：

eventTOS_MsgPtrReceiveIntMsg.receive（TOS_MsgPtrm）

{IntMsg*message=（IntMsg*）m->data；

callIntOutput.output（message->val）；//此處message->val即為Node2發(fā)送過來的無線數據returnm；}

本實例中，將tinyos-1.x/apps/目錄下的TOSBASE程序加載到Node1節(jié)點中，通過Node1也可將接收到的無線數據在PC機上顯示出來。

3.實驗結果與分析

通過上文的分析可以看出，將相關軟件安裝在PC機中，可以實現WSN節(jié)點與PC機的連接，可以形成無線通信網絡，由上述分析我們可以看出，使用無線傳感器網絡進行信息數據的傳遞具有非常重要的應用價值與意義，是當前很多行業(yè)領域都非常重視的網絡形式。為了能夠使WSN節(jié)點的應用范圍更加廣泛，我們可以通過將其與Internet相互連接的方式來實現信息資源的共享。但是這是需要利用與PC機的終端進行互聯才能實現的。筆者對本次實驗的結果進行了分析，并主要從信息發(fā)送過程以及接收過程這兩個方面進行了研究，結果如下：

3.1發(fā)送過程

在PC機中，串口發(fā)送數據主要是通過觸發(fā)節(jié)點發(fā)送的，在數據3位置處，向傳感器網絡發(fā)送命令數據4。WSN節(jié)點Node2在接收到PC機傳輸的數據3后，需要通過控制命令經數據4通過無線通信網絡發(fā)送出去。在發(fā)送的過程中，要觀察PC機端口以及波特率，由于本文案例中，硬件平臺選用的是Telosb節(jié)點，所以，需要對串口助手進行特殊的設置，即規(guī)定波特率為57600，并且以HEX的格式發(fā)送出去。

3.2接收過程

在WSN無線網絡中，在節(jié)點Nsde1中加載TOSBase程序，并打開串口助手，對其設置與Nsde1相同的波特率，并以HEX的格式顯示出來，這時要觀察Nsde1的多個端口，當發(fā)現PC機上接收到了無線數據后，還需要對數據進行特殊處理。比如在HEX格式中顯示7 E4204010803FFFFFFFF047D5D04000100DEAF7E，工作人員需要去掉其中的協議數據，得出最終的數據，即7D5D后面的04000100 DEAF7E數據，而本實例中，PC機真正收到的無線數據為04。

4.結語

綜上所述，WSN節(jié)點與PC機相連，可以形成無線傳感器網絡，其可以實現對信息數據的有效傳遞與傳輸，而且在多個領域都有著廣泛的應用。WSN網絡是信息時代的產物，其是在傳統(tǒng)網絡的基礎上，通過對技術的改進，實現了無線傳輸以及信息資源的共享。將WSN節(jié)點與互聯網技術結合在一起，還需要利用多種軟件以及網絡技術，本文對WSN節(jié)點與PC機無線通信的方法進行了介紹與研究，以供專業(yè)人士參考與借鑒。

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