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北 京 邮 电 大 学本科毕业设计（论文）开题报告学院信息与通信工程学院专业班级学生姓名学号班内序号指导教师姓名所在单位职称设计（论文）题目基于ARM的无线传感器网络网关设计1.选题的背景和意义微机电系统(Micro-Electro-Mechanism System, MEMS)、片上系统(System on Chip, SoC)、无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展，孕育出无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)，并以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点带来了信息感知的一场变革。无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。在无线传感器网络的整体系统中，主要有传感器节点、网关和远程终端组成。传感器节点负责数据采集、计算和网络功能以及特定应用的传感功能，并通过无线通信技术将数据发送到网关节点。网关节点是一个特殊的节点，它最重要的任务是负责不同网络之间的数据转换，实现不同介质之间的信息交互。一般来说，网关是传感器网络中最大的汇聚点，需要把数据转发到不同的通信模块上去。因此，网关节点在整个无线传感器网络体系中起着重要的枢纽作用，是系统设计的关键部分之一。2.研究的基本内容和拟解决的主要问题2.1研究的基本内容1）了解并熟悉无线传感器网络的基本体系及理论。2）学习并熟悉Linux操作系统的相关知识。并学习Linux下c语言的程序开发。3）学习搭建基于ARM9系列的S3C2440a的无线传感器网络网关节点。4）学习将Linux操作系统移植到传感器网络网关节点中，实现网关节点功能。同时使其成为服务器节点，使用户可通过Internet网络访问该节点，从而获取无线传感器网络信息。5）学习电路板的绘制，尝试制作ARM网关的外设电路板。2.2 拟解决的主要问题1） 选择合适的硬件平台。可将无线通信部分与数据处理部分分开。无线通信部分可采用现有的传感器节点，兼容性强，通用性高。数据处理部分采用功能强大但价格相对较低的32位ARM处理器，可靠性高，接口丰富，将节点的处理和储存能力提高到一个新的等级。2） Linux是一款易移植、开源的操作系统，因此，本课题的一个任务就是把Linux操作系统移植到相应的硬件平台上，并编写程序使其实现网关节点的功能，收集传感器网络数据，转换数据格式并储存，编写Web Server为外部访问提供数据。3） 学习使用绘制电路板的工具软件、绘制电路板的一般流程、电路板走线的一般规则，绘制ARM网关的外设电路板。3.研究方法及措施根据本课题的研究内容，主要采用以下方法进行研究：1） 查阅文献，查找相关资料。课题所涉及的很多知识对于我来说都是新知识，是我在本科阶段没有接触的。因此查阅文献，学习了解相关知识十分重要，因此在毕业设计开始阶段，搜集相关资料尤为重要。2） 提出疑问，请教导师和学长。在毕业设计进行过程中会遇到各种各样的问题，在自己研究后未能解决，可以请教指导我们的研究生学长，通过解决问题深化对知识的理解。3） 在关于选择协议上，便不可避免的要进行对比，通过对比相关参数选择最合适的方案。4） 本课题是软硬结合工程实践类，注重动手实践，因此既要理论扎实，更要不断尝试，从失败中获取经验教训，最终达到目标。 4.研究工作的步骤与进度第14周：了解课题目标及内容，查找相关资料，完成开题报告。第58周：学习Linux编程和移植系统，学习Linux下c语言的程序设计。第912周：搭建无线传感器网络网关节点，实现基本功能和最优化的设计。第1318周：完成系统各个功能模块的实现并进行测试、分析，完成无线传感器网络网关设计并最终完成论文，答辩。5.主要参考文献1 Yazar D. RESTful Wireless Sensor NetworksD. Master Thesis, Uppsala University, Department of Information Technology. Available at http:/urn. kb. se/resolve, 2009.2 孙利民，李建中，陈渝，等. 无线传感器网络M. 清华大学出版社, 2005.3 阎诺.无线传感器网络关键技术的研究与实现.大连海事大学硕士论文2007年4 孙效闻，王金刚.ARM裸机上测试程序的开发J.电子测量技术，2006,29(3);43-44.5 匡兴红，邵惠鹤.无线传感器网络网关研究J.计算机工程，2007,33(6):288-230.指导教师签字日期年 月 日