万方数据无线传感器网络操作系统现状分析WirelessOperatingSystems计算机应用forSensorNetworks1引言2无线传感器网络特点WANG王正元Engineering，NanjingofP／T,Nanjing—般来说，无线传感器网络具有如下一些特点：1)结点资源有限：主要指无线传感器的计算能力和存储容量最终只包含具体应用所必须的硬件。同时，由于无线传感器具有的地理环境中。一方面，易于受到地势地貌和气候条件等外部环于应用任务的变化，用户可能赋予无线传感器系统新的功能需求。因此，系统必须具有自适应和自配置的能力。(南京邮电大学光电工程学院，江苏南京210003)摘要：操作系统技术是无线传感器网络的支撑技术之一，无线传感器网络的独特性对操作系统提出新的需求，操作系统必须充分考虑无线传感器系统的独特性，高效地组织和管理硬件资源，满足不同传感器网络应用在功能和性能方面的特殊需求。本文研究了两大类无线传感器网络操作系统，事件驱动单线程系统(Event．drivensystem)和多线程系统(Multithreadsystem)，并且进行了比较，为进一步优化系统架构的设计打下基础。关键词：操作系统-无线传感器网络，事件驱动；多线程；运行到结束中图分类号：TP316．8文献标识码：B文章编号：10037241(2008)08—0058-04Zheng·yuan(CollegeChina)随着微机电技术，传感器技术，无线通讯技术的飞速发展，将这三种技术融合到—起，具有感知，计算和通讯能力的微型传感器节点开始出现，这些节点大量部署到自然环境中以后，它们可以自组织形成无线网络传感器网络。也就是说，节点一方面要采集环境数据，另一方面还要承担数据转发的任务。利用无线网络传感器网络可以主动探测环境信息，因此具有十分广阔的应用前景。无线网络传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术，也是目前的计算机网络方面的研究热点。有限；无线通信的带宽窄，覆盖范围小，结点能源储备低，并目—般不能补充。2)并发密集型操作：传感系统的信息获取、处理系统的信息处理、通信系统的信息传输是同时进行的，数据从其他结点接收进来，经过处理后转发出去。每条数据流可能产生大量的底层事件等待处理，由于物理尺寸和功耗的限制以及可配置性的局限，无线传感器的操作系统必须支持基于嵌入式微处理器的密集并发管理。3)设计及应用类型多样：无线传感器网络与具体应用相关，广泛的应用领域，因此，其硬件必然具有多样性。4)数量大、分布广、维护难度大：传感器网络中结点密集，数量较大，无线传感器可以分布在很广泛的地理区域内，在某些分布区域或环境中，对传感器系统的维护十分困难。5)系统动态性强：无线传感器系统—般被长时间部署在特定境因素变化的影响，造成通信中断，网络的拓扑结构动态变化，另一方面，由于结点本身电量有限、结点数目众多且可能移动、老结点失效和新结点加入等，网络拓扑结构也会频繁变化。此外，由《自动化技术与应用》2008年第27卷第8期ofOpto-EIectronicuniversity210003Abstract：Operatingsystemtakeofuniquenessthewirelessnetwork．EfficientmanagementdifferentapplicationsoperatingsystemsareintroducedcomparedinMultithreadsystem．Keywords：operatingsystem；wirelessnetwork；event．driven；multithread收稿日期：2008—04—01Systemissupporttechniquesnetwork．Themustorganizationandhardwaremeetnetworkveryimportant．Twopaper，theyevent．Drivenonesensoraccountresourcestosensors万方数据I块．l路由模计算机应用；os内核。3无线传感器网络节点的操作系统设计要求4典型的操作系统4．1．1系统简介限的内存、处理器等资源。当前，具有代表|生的无线传感器网络4．1-13nyOS系统了一定的灵活性以适应外部环境。但TinyOS不支持多任务切换，度，实时l生较差，因此TinyOS作为实时系统是不适合的。TinyOS改进多的内存空间。文酬2懈TinyOS作为多线程MANTIS系统的一时采取优化措施以尽量减少任务之间的切换。文酬4】提出一个多SOS系统4．2．1系统简介SOS内榜_体系结构通过以上分析我们认为，设计无线传感器的操作系统，除了要满足传统嵌入式系统对于资源受限、可移植性，实时性等方面的要求外，根据无线传感器