北邮毕设开题报告.doc

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

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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1~4周：了解课题目标及内容，查找相关资料，完成开题报告。
第5~8周：学习Linux编程和移植系统，学习Linux下c语言的程序设计。
第9~12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13~18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 Networks[D]. 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