無線傳感器網(wǎng)絡在線升級的研究和實現(xiàn)

無線傳感器網(wǎng)絡在線升級的研究和實現(xiàn)

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1、摘要無線傳感器網(wǎng)絡由大量的微型網(wǎng)絡傳感節(jié)點構成,這些節(jié)點被用于測試、傳感、收集、處理被觀測對象,節(jié)點收集的信息被發(fā)送到遠端用戶。對這樣大量長時間部署的節(jié)點的應用很可能會變化,因此,需要節(jié)點有能力對已部署的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點進行升級。本文依托國家發(fā)改委“IPv6無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點”項目和電子科技大學青年基金“無線傳感器網(wǎng)絡的遠程配置和在線升級”項目設計了支持在線升級無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)結構和運行機制,并實現(xiàn)了該機制的功能。多數(shù)嵌入式環(huán)境的操作系統(tǒng)、系統(tǒng)庫和在系統(tǒng)之上運行的應用程序等軟件環(huán)境由一個映像構成。對這樣的系統(tǒng)進行升級就需要對整個系統(tǒng)進行升級,因此升

2、級的能量消耗很高,這樣的系統(tǒng)不適合目前無線傳感器網(wǎng)絡的應用。本文通過設計并實現(xiàn)了支持操作系統(tǒng)程序動態(tài)升級的系統(tǒng)結構,該系統(tǒng)結構由內核、可動態(tài)加載的模塊、消息和功能注冊的結構和機制實現(xiàn)。本文首先介紹了WSN操作系統(tǒng),并對WSN在線升級技術進行了分析,包括操作系統(tǒng)層面、代碼發(fā)布協(xié)議層面和中間件技術。最后提出可升級的操作系統(tǒng)框架和相關機制、給出相關實現(xiàn)細節(jié)并通過模擬平臺對該機制進行驗證。該機制提供運行時加載、卸載和升級應用的能力。由于只需要對應用模塊進行操作而不是修改整個系統(tǒng),因此在能耗和傳輸開銷將比一般的操作系統(tǒng)更換減少很多。本文設計了支持操作系統(tǒng)和應用程

3、序升級的系統(tǒng)模塊結構。建立了應用程序模塊之間通信的消息結構和通信機制,并根據(jù)支持模塊升級的需要,設計的模塊功能注冊機制,并通過實驗驗證了這樣的系統(tǒng)結構。關鍵詞:無線傳感器網(wǎng)絡,在線升級,操作系統(tǒng),模塊AbstractWirelessSellsornetworksalecomposedoflargenumbersoftinynetworkedSerL.qOrdevices.Theyc趾beusedfortesting,sensing,collectingandprocessinginformationofmonitoredobjectsandtransf

4、erringtheprocessedinformationtons廿'sremotely.Foranumberofreasons,thereislikelytobeasignificantneedtobeabletoremotelyupdatetheapplicationsin船11sornodesaRerlongtermsofdeployment.Consideringtheneedsforupdatewireless∞r(nóng)lsornetwork,thisthesisdesignsawirelessseRsornetworkoperatingsyste

5、mstructurecansuportupdateprocessandaccomplishedthemechanismfunctiomThisthesisrelyonnation’sNationalCommitteeofDevelopmentandRevolutionproject”IPV6wirelesssensornetworknode”TaraxOSandUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinayouthfundof‘‘reaaaoteconfigurationandonlineupdat

6、eofWSN'’.Mostoperatingsystemsforernbeddedsystemsrequiredacompletebinaryimageoftheentiresystem.Thebinaryincludestheoperatingsystem,systemlibraries,andtheactualapplicationsrunningontopofthesystem.Updatethoseoperatingsystemsrequirechangingmostofthesystemcode,whichenergycosty.Thetex

7、tpresentsamechanismforoperatingsystemsupportforonlinedynamicloadingandreplacementofindividualprogramsandservices.Themechanismisbuiltbyaeonmaonkernel,providesdynamicallyloadedmodules,messagingandfunctionregistrafiomFirstly,acomprehensivesurveyofwirelessSerLqOrnetworkoperatingsyst

8、emandrelativeworkaboutthenodecodeupdatingtechno

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