無(wú)線傳感網(wǎng)靜態(tài)路由和RSSI定位實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)(共15頁(yè))

1、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 題 目 無(wú)線傳感網(wǎng)靜態(tài)路由和RSSI定位實(shí)驗(yàn) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 學(xué) 院 專 業(yè) 指導(dǎo)教師 二一五 年 月 日目錄1. 無(wú)線傳感網(wǎng)靜態(tài)路由實(shí)驗(yàn)11.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備11.3 準(zhǔn)備知識(shí)11.4 實(shí)驗(yàn)原理11.5 實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果11.6 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)81.7 流程圖82. ATOS RSSI 定位實(shí)驗(yàn)102.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?02.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備102.3 準(zhǔn)備知識(shí)102.4 實(shí)驗(yàn)原理102.5 實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果112.6 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)122.7 流程圖122.8 實(shí)驗(yàn)總結(jié)131. 無(wú)線傳感網(wǎng)靜態(tài)路由實(shí)驗(yàn)1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康纳羁陶莆侦o態(tài)路由的概念，能夠在 ATOS 平臺(tái)

2、上自己通過平臺(tái)的靜態(tài)路由完成數(shù)據(jù)的發(fā)送。1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. 帶有 CC2530 芯片的基站兩個(gè)2. 基本節(jié)點(diǎn)三個(gè)3. 天線五個(gè)4. 光傳感器三個(gè)5. 燒錄線一根6. 平行串口線兩根1.3 準(zhǔn)備知識(shí)了解 ATOS 平臺(tái)中的靜態(tài)路由的實(shí)現(xiàn)原理， 以及能夠掌握 ATOS 平臺(tái)提供的靜態(tài)路由的 Send 接口。 最好能夠讀懂 ATOS 平臺(tái)的靜態(tài)路由的代碼。 靜態(tài)路由的代碼目錄為：$(安裝目錄)cygwinopteduatostoslibantc5AtosRouteengineprofile。1.4 實(shí)驗(yàn)原理該平臺(tái)中的靜態(tài)路由就是指某個(gè)節(jié)點(diǎn)根據(jù)自己保存的下一跳的節(jié)點(diǎn)信息來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)。在不對(duì)保存的下一跳

3、節(jié)點(diǎn)信息編輯的情況下，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的下一跳的是固定的。當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)有數(shù)據(jù)要發(fā)送的時(shí)候，它會(huì)從保存的路由信息中選擇第一個(gè)節(jié)點(diǎn)嘗試發(fā)送，如果沒有發(fā)送成功，它會(huì)遍歷路由表直到發(fā)送成功為止。在該實(shí)驗(yàn)中方便對(duì)路由的控制，我們提供了路由修改工具。通過這個(gè)工具可以隨便修改每個(gè)節(jié)點(diǎn)的路由信息。讓每個(gè)節(jié)點(diǎn)的路由可以根據(jù)自己的要求修改。所以在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中有三個(gè)部分。第一個(gè)部分為路由控制端，這個(gè)部分是通過基站和 PC 相連， 通過它可以編輯周圍基本節(jié)點(diǎn)的路由信息；第二個(gè)部分為基本節(jié)點(diǎn)，這個(gè)部分可以接受路由控制端發(fā)送的路由編輯信息，并且按照信息更新路由信息，同時(shí)這個(gè)部分還完成數(shù)據(jù)采集和發(fā)送的功能；第三個(gè)部分為匯聚節(jié)點(diǎn)端，這個(gè)

4、部分主要負(fù)責(zé)接收基本節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，并且將數(shù)據(jù)通過串口給上位機(jī)，通過上位機(jī)表現(xiàn)出來(lái)。1.5 實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果1. 將基站同電腦用燒錄線連接好，打開基站的開關(guān)2. 打開 Cygwin 開發(fā)環(huán)境3. 在 Cygwin 開發(fā)環(huán)境中執(zhí)行 cd/opt/atos/apps/Atosenet/ANTProfileRouteBase4. 用燒錄線將兩個(gè)基站中充當(dāng)控制端的同電腦相連5. 在靜態(tài)路由控制端實(shí)驗(yàn)?zāi)夸浵聢?zhí)行 make antc5 install GRP=03 NID=F06. 在 Cygwin 開 發(fā) 環(huán) 境 中 執(zhí) 行 cd/opt/atos/apps/Atosenet/ANTProfileRoute/

5、BaseStation7. 在靜態(tài)路由基站端實(shí)驗(yàn)?zāi)夸浵旅鎴?zhí)行 make antc5 install GRP=03 NID=018. 燒錄成功后，將基站的燒錄開關(guān)撥下去，將節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的燒錄開關(guān)撥上去，然后打開節(jié)點(diǎn)的開關(guān)9. 在 Cygwin 開發(fā)環(huán)境中執(zhí)行 cd /opt/atos/apps/Atosenet/ANTProfileRoute/ Node10. 在靜態(tài)路由節(jié)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)?zāi)夸浵旅鎴?zhí)行make antc5 ASO=LIGHT TYPE=3 PID=01 install GRP=03 NID=0211. 再將剩下的兩個(gè)基本節(jié)點(diǎn)也燒錄同樣的節(jié)點(diǎn)程序，并且要保證 NID 不一樣。12. 首先將剛剛燒

6、錄好的節(jié)點(diǎn)的電源關(guān)閉，然后將控制模塊端的電源打開，并且將控制模塊同電腦用串口連接好。13. 打開路由控制軟件14. 選擇正確的串口號(hào)，選擇【在線路由編輯模式】15. 將剛剛燒錄的節(jié)點(diǎn)打開，在路由控制軟件中會(huì)看到打開的節(jié)點(diǎn)信息。默認(rèn)這些節(jié)點(diǎn)的路由表是空的。16. 除了節(jié)點(diǎn)號(hào)為 1 的是默認(rèn)的基站，其它三條信息是三個(gè)節(jié)點(diǎn)的。如果想改變某個(gè)節(jié)點(diǎn)的路由，那么選擇那條信息，選中后在上面的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)會(huì)顯示在輸入框中，然后在旁邊的子節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的輸入框中輸入對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)號(hào)（子節(jié)點(diǎn)在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中指的是自己的下一跳節(jié)點(diǎn)的 ID 號(hào)）。17. 在此基礎(chǔ)上如果想直觀的看到網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋱D， 那么將基站同電腦相連， 并且打開基站的

7、開關(guān)，和打開光監(jiān)控軟件。18. 選擇正確的串口號(hào)，點(diǎn)擊運(yùn)行圖標(biāo)，可以在光監(jiān)控的軟件中看到剛剛編輯的路由的效果，3、4 號(hào)的下一跳是 2，2 的下一跳是基站。1.6 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 在實(shí)驗(yàn)中控制節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)一定要燒錄成 0xF0，因?yàn)檫@個(gè)是在程序中定義的。另外所有節(jié)點(diǎn)和基站以及控制節(jié)點(diǎn)都在同一組下面。路由控制軟件和光監(jiān)控軟件都需要用到串口，在同時(shí)運(yùn)行這個(gè)兩個(gè)軟件并且選擇串口的時(shí)候要選擇正確和對(duì)應(yīng)的串口號(hào)。如需改變路徑，可以直接在原基礎(chǔ)上直接修改，或者直接清除， 該實(shí)驗(yàn)設(shè)備燒錄號(hào)以后，需要先把基站和控制臺(tái)先打開，配合上位機(jī)軟件連接好， 然后再開啟節(jié)點(diǎn)。1.7 流程圖1. 控制流程圖2. 基站流程圖3

8、. 節(jié)點(diǎn)流程圖2. ATOS RSSI 定位實(shí)驗(yàn)2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康纳羁陶莆?RSSI 值在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸中深刻含義。2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. 帶有 CC2530 芯片的基站一個(gè)2. 基本節(jié)點(diǎn)三個(gè)3. 天線四根4. 燒錄線一根5. 平行串口線一根2.3 準(zhǔn)備知識(shí) 查看 CC2530 芯片手冊(cè)，了解 CC2530 芯片的 RSSI 的寄存器，并且知道如何讀取通訊中的 RSSI 值。閱讀 ATOS 平臺(tái)靜態(tài)路由的路由協(xié)議，路由協(xié)議的代碼目錄為$(安裝目錄) cygwinopt atostoslibantc5ProfileRoute。2.4 實(shí)驗(yàn)原理 RSSI 定位實(shí)驗(yàn)由三個(gè)部分組成，分別是基站、靜態(tài)節(jié)點(diǎn)、活動(dòng)

9、節(jié)點(diǎn)。每個(gè)活動(dòng)節(jié)點(diǎn)向所有的靜態(tài)節(jié)點(diǎn)廣播，每個(gè)靜態(tài)節(jié)點(diǎn)在收到活動(dòng)節(jié)點(diǎn)的廣播后都有一個(gè)接收到信息的 RSSI 值，每個(gè)靜態(tài)節(jié)點(diǎn)將這個(gè)RSSI值發(fā)送給基站，那么站就知道每個(gè)活動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)給靜態(tài)節(jié)點(diǎn)的 RSSI 值了，也就意味著基站就知道每個(gè)活動(dòng)節(jié)點(diǎn)更靠近那個(gè)靜態(tài)節(jié)點(diǎn)。所以只要靜態(tài)點(diǎn)布置的越密集，就越能精確定位活動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置。2.5 實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果1. 將基站同電腦用燒錄線連接好，打開基站的開關(guān)2. 打開 Cygwin 開發(fā)環(huán)境3. 在Cygwin 開發(fā)環(huán)境中執(zhí)行cd/opt/atos/apps/Atosenet/ANTRssiLocation/ANTLocationBase，進(jìn)入到定位的基站代碼目

10、錄中。4. 在定位實(shí)驗(yàn)的基站目錄中執(zhí)行 make antc5 install GRP=03 NID=015. 燒錄成功后，將基站的燒錄開關(guān)撥下去，將節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的燒錄開關(guān)撥上去，然后打開節(jié)點(diǎn)的開關(guān)6. 在 Cygwin 開發(fā)環(huán)境中執(zhí)行cd /opt/atos/apps/Atosenet/ANTRssiLocation/ANTLocationMobile，進(jìn)入到定位的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)代碼目錄中。7. 在定位實(shí)驗(yàn)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)目錄下面執(zhí)行 make antc5 install GRP=03 NID=028. 燒錄完成后，在 Cygwin 開發(fā)環(huán)境中執(zhí)行cd /opt/atos/apps/Atosenet/ANTR

11、ssiLocation/ANTLocationStatic/，進(jìn)入到定位的錨點(diǎn)目錄中9. 在錨點(diǎn)目錄中執(zhí)行 make antc5 install GRP=03 NID=03，燒錄完成后同樣給另外一個(gè)錨點(diǎn)燒錄，NID 要不一樣。10. 燒錄完成后，將基站同電腦用串口連接好。打開基站的開關(guān)，并且打開串口助手。運(yùn)用Excel 2007此時(shí)得到指數(shù)函數(shù)公式為：y = -49.53-17.7ln (x)，再把自然對(duì)數(shù)換成10常用對(duì)數(shù)，則有：y = -49.53-40.71 lg (x)。通過以上幾步得到RSSI與距離之間的計(jì)算公式：RSSI= -49.53-40.71 lg (Distance)2.6 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)中的錨點(diǎn)是定位的參考