万方数据WSNs基于tnyos的无线传感器网络操作系统移植性研究与实现Systemi钱开国1桑楠2Implementation1引言TheDesignandofPortingforOperatingbasedTinyosQIANNan第二届全国通信新理论与新技术学术大会会议论文集摘要：Tinyos本身仅仅支持少数平台，当遇到新的平台上时，系统本身就不支持，必须将其移植到新的芯片平台上，满足项目的需要和系统的正常运行。研究Tiny0S的移植就具有非常重要的价值。本文在介绍了无线传感器网络(WSN：wirelessnetwork)及其硬件平台的基础上，深入分析了WSN操作系统Tinyos的分层结构设计，最后针对Tinyos的硬件抽象层，给出了Tinyos移植到不I司平台的方法。关键字：无线传感器网络操作系统Tinyos硬件抽象层操作系统移植Kai—guoSangnetwork(WSN)includeword：Wirelesssystem(oS)，Tinyos，Hardware无线传感器网络(WSN，witlessnetworks)是由大量体积较小、能源受限，具有一定计算、存储和无线通讯能力的传感器节点组成的无结构网络【l】12I。其综合了传感器、嵌入式、无线网络、分布式信息处理等技术。由于WSN自身具备的特征，其用途【3】非常广泛，可应用于国防军事、环境监测、交通管理、医疗卫生等领域。无线传感器网络作为一个新兴的研究领域，其中存在大量挑战性的研究课题，节点硬件平台的设计和实现以及节点上的操作系统(WSNOS，wirelesssystem)设计与实现就是两个最基本的研究方向。无线传感器网络是一种应用相关的网络，不同的传感器网络应用关心不同的物理量，对系统的要求也不同，其硬件平台、软件系统和网络协议有很大差别，没有统一的标准和协议。出现了MICA系列、Telos系列以及tinynode、eyeslFX等多种硬件节点，而且硬件节点可以自己设计实现。而在操作系统方面，目前国内外开发出了Tinyos!钔、MantisOSl51、SOS[6[、Contikil71、MagnetOS[酊、TRONl9]以及国内的WMNOS[101等多种操作系统，但是除Tinyos系统外几乎都只有研究开发者自己使用。为了提高WSN程序的开发效率，提供一种通用、标准的操作系统显得非常重要。Tinyos具有事件驱动、轻量级线程、主动消息的通信模式，二级调度模式的并发控(1．电予科技人学软件学院，四川成都，610054．2．昆明学院物理系云南昆明650031)Abstract：ManyplatfornlsLayer(HAL)．Baseddifferentplatforms．Keynetwork(WSN)，operming基金项目：中国地区开发促进会科学技术委员会的科技扶贫示范项目(项目编号：2007A6100-52)．CTW2008(I．Schoolsoftware，Universityuniversity,YunnanKunmingChina；)hardwarebeusedwithTinyOS．Thispaperintroducethedetailswirelesswhichconstruction，thearchitecturetinyosHardwareAbstractHAL．Thisportingoperatingsystemnewlayer，portingofoperatingnetworksoperationProceedings12ElectronicScienceTechnologyChina,Chengdou60054,China；2．Kunming65003to13lsensorcan万方数据¨2硬件节点概述2、1节点组成能量供应模块2、2硬件节点平台的多样性传感器节点结构简单，可以自行设计和实现。处理器模块一般由CPU、存储器、输入输出接口组成，于无线传感器网络自身的特性，使得硬件节点平台种类繁多，研究和开发人员也应该根据自身其体的应第二届全国通信新理论与新技术学术大会会议论文集制能很好的满足形式多样的具体传感器网络的应用，另外，传感器硬件平台灵活多样，研究人员可以自己设计。所以研究和实现基于Tinyos无线传感器网络操作系统的移植性，使其快速适应不同的硬件节点进而使Tinyos成为一种通用的无线传感器网络操作系统就具有莺要的价值。无线传感器节点13l由传感器模块、处理器模块、无线电通信模块和能量供应模块4部分组成，图l给出了节点结构。传感器模块负责监测区域内信息的采集和数据转换工作：处理模块负责整个传感器节点的操作，存储和处理本身采集的数据以及其他节点发来的数据；无线通信模块负责与其他节点进行无线通信，交换控制信息和收发采集的数据；