Mica系列无线传感器网络编程实验指南

"本实验是关于无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSN）的实践操作，主要涉及TinyOS操作系统，传感器数据获取，消息传递以及数据在PC端的展示。实验目的是让学生熟悉CrossBow公司的Mica系列传感器网络，增强理论与实际操作的结合能力。实验所需的软件包括Cygwin、WinAVR、nesC、Java JDK和TinyOS，并需配合特定的硬件设备如MIB510、MICA2等进行操作。" 在无线传感器网络实验中，实验者需要掌握以下几个关键知识点： 1. **TinyOS操作系统**：TinyOS是一种专门为传感器网络设计的操作系统，基于事件驱动模型，具有低功耗、模块化和可扩展性等特点。安装和使用TinyOS是实验的第一步，这涉及到编译环境的配置，nesC编程语言的学习，以及如何利用TinyOS提供的API来控制传感器节点。 2. **事件驱动的传感器数据获取**：传感器节点通过事件触发的方式收集环境数据，例如温度、湿度、光照或声音等。实验者需要编写代码，设置适当的阈值和定时器，以便在特定条件满足时获取和处理数据。 3. **发送与接受消息**：无线传感器网络中的节点需要能够通信，发送和接收消息是其核心功能。实验者需要理解TinyOS中的消息传递机制，如AM层（Application Message Layer）和NM层（Network Message Layer），以及如何定义和发送自定义消息类型。 4. **PC机显示数据**：实验的最后一步是在个人电脑上显示从传感器节点收集的数据。这通常通过串行通信实现，如RS232接口，将传感器节点连接到PC，并编写程序解析和展示接收到的数据。实验者可能需要用到像串口调试助手之类的工具来完成这个过程。 实验设备部分，包括了MIB510、MICA2等硬件，它们提供了与传感器节点交互的物理接口，如RS232接口、编程接口和JTAG接口等。实验者需要了解如何正确连接和操作这些硬件设备，例如使用编程指示器和开关来控制传感器节点的状态，以及通过10针Jtag接口进行调试。 这个实验全面覆盖了无线传感器网络的基础操作，从硬件到软件，从数据采集到通信，都是学习和理解WSN技术的重要环节。通过这个实验，学生不仅可以深入理解无线传感器网络的工作原理，还能提升实际操作和问题解决的能力。