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无线传感器网络的在线升级研究与实现

作　者: 杨挺
导　师: 汪文勇
学　校: 电子科技大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 无线传感器网络在线升级操作系统模块
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 153次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

无线传感器网络由大量的微型网络传感节点构成,这些节点被用于测试、传感、收集、处理被观测对象,节点收集的信息被发送到远端用户。对这样大量长时间部署的节点的应用很可能会变化,因此,需要节点有能力对已部署的无线传感器网络节点进行升级。本文依托国家发改委“IPv6无线传感器网络节点”项目和电子科技大学青年基金“无线传感器网络的远程配置和在线升级”项目设计了支持在线升级无线传感器网络系统结构和运行机制,并实现了该机制的功能。多数嵌入式环境的操作系统、系统库和在系统之上运行的应用程序等软件环境由一个映像构成。对这样的系统进行升级就需要对整个系统进行升级,因此升级的能量消耗很高,这样的系统不适合目前无线传感器网络的应用。本文通过设计并实现了支持操作系统程序动态升级的系统结构,该系统结构由内核、可动态加载的模块、消息和功能注册的结构和机制实现。本文首先介绍了WSN操作系统,并对WSN在线升级技术进行了分析,包括操作系统层面、代码发布协议层面和中间件技术。最后提出可升级的操作系统框架和相关机制、给出相关实现细节并通过模拟平台对该机制进行验证。该机制提供运行时加载、卸载和升级应用的能力。由于只需要对应用模块进行操作而不是修改整个系统,因此在能耗和传输开销将比一般的操作系统更换减少很多。本文设计了支持操作系统和应用程序升级的系统模块结构。建立了应用程序模块之间通信的消息结构和通信机制,并根据支持模块升级的需要,设计的模块功能注册机制,并通过实验验证了这样的系统结构。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章引言  9-13
  1.1 论文的研究背景  9-10
  1.2 论文的研究目的和意义  10-11
  1.3 论文的主要内容与章节安排  11-13
第二章无线传感器网络概述  13-22
  2.1 无线传感器网络概述  13-14
  2.2 无线传感器网络操作系统  14-19
  2.3 无线传感器网络应用领域  19-20
  2.4 无线传感器网络技术的发展  20-21
  2.5 本章小结  21-22
第三章 WSN 在线升级研究  22-35
  3.1 在线升级概述  22-23
  3.2 操作系统层面支持的在线升级技术  23-29
  3.3 支持的升级的协议  29-30
  3.4 中间件技术支持的在线升级  30-33
  3.5 本章小结  33-35
第四章 WSN 操作系统在线升级机制的设计  35-55
  4.1 系统模型结构设计  35-39
  4.2 应用模块设计  39-44
  4.3 系统通信模式设计  44-49
  4.4 模块注册  49-52
  4.5 远程配置和在线升级命令设计  52-54
  4.6 本章小节  54-55
第五章实验与结果分析  55-62
  5.1 试验目标  55
  5.2 实验场景和试验过程  55-61
  5.3 试验结果分析  61-62
第六章结论  62-63
致谢  63-64
参考文献  64-68
附录  68-69
攻读硕士学位期间取得的研究成果  69-70

无线传感器网络的在线升级研究与实现

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