目 錄
第1章 緒論 1
1.1 無綫傳感器網絡概述 1
1.1.1 無綫傳感器網絡的研究進展 2
1.1.2 無綫傳感器網絡的體係特徵 3
1.2 無綫傳感器網絡操作係統 8
1.2.1 無綫傳感器網絡對操作係統的需求 8
1.2.2 現有的無綫傳感器網絡操作係統 10
1.3 TinyOS操作係統概述 13
1.3.1 設計理念 14
1.3.2 技術特點 15
1.3.3 體係結構 16
1.3.4 版本說明 17
1.4 與其他WSN操作係統的比較 20
1.5 本書章節安排 24
第2章 開發環境 26
2.1 TinyOS 2.1在Windows中的安裝 26
2.1.1 搭建Java環境 27
2.1.2 安裝Cygwin平颱 30
2.1.3 安裝平颱交叉編譯器 34
2.1.4 安裝TinyOS源碼與工具包 36
2.1.5 安裝Graphviz圖形工具 38
2.2 其他安裝方法 39
2.2.1 在Ubuntu 9.10中的安裝 39
2.2.2 使用RPM包的手動安裝 41
2.2.3 TinyOS 1.x升級到TinyOS 2.x 42
2.2.4 使用CVS更新TinyOS 2.x文件 46
2.3 TinyOS安裝後的測試 47
2.3.1 TinyOS文件概覽 47
2.3.2 檢查運行環境 48
2.3.3 仿真測試 49
2.4 程序的編譯和下載 50
2.4.1 代碼編輯工具 50
2.4.2 編譯程序 52
2.4.3 USB串口驅動 53
2.4.4 下載程序 54
2.5 本章小結 57
第3章 nesC編程語言 58
3.1 nesC語言簡介 58
3.2 nesC語言規範 59
3.2.1 接口 61
3.2.2 組件 62
3.2.3 模塊及其組成 65
3.2.4 配件及其組成 68
3.3 基於nesC語言的應用程序 73
3.3.1 nesC應用程序簡介 73
3.3.2 Blink實例 77
3.3.3 BlinkSingle實例 82
3.3.4 移植TinyOS 1.x代碼到2.x 86
3.4 nesC程序運行模型 88
3.4.1 任務 88
3.4.2 內部函數 91
3.4.3 分階段作業 92
3.4.4 同步與異步 94
3.4.5 原子性代碼 95
3.4.6 無綫模塊的開啓過程 96
3.5 編程約定 98
3.5.1 通用約定 98
3.5.2 軟件包 98
3.5.3 語法約定 99
3.5.4 TinyOS約定 101
3.6 可視化組件關係圖 103
3.7 本章小結 104
第4章 基本操作 106
4.1 點對點的無綫通信 106
4.1.1 主動消息概述 106
4.1.2 通信接口和組件 107
4.1.3 消息緩存抽象 109
4.1.4 通過無綫電發送消息 110
4.1.5 通過無綫電接收消息 117
4.2 節點與PC的串口通信 119
4.2.1 信息源和端口測試 119
4.2.2 基站和監聽工具 121
4.2.3 MIG消息接口生成工具 123
4.2.4 SerialForwarder和其他信息源 126
4.2.5 發送信息包到串口 129
4.2.6 基於printf庫的打印調試 130
4.2.7 常見的串口通信故障 133
4.3 傳感 134
4.3.1 傳感簡介 134
4.3.2 Sense實例 135
4.3.3 Oscilloscope實例 138
4.4 存儲 140
4.4.1 存儲簡介 140
4.4.2 配置數據的存儲 141
4.4.3 日誌數據的存儲 146
4.4.4 大數據塊的存儲 148
4.5 本章小結 149
第5章 係統內核 151
5.1 硬件抽象架構 151
5.1.1 架構簡介 151
5.1.2 不同層次抽象的結閤 154
5.1.3 橫嚮分解 155
5.1.4 微處理器抽象 156
5.1.5 HIL抽象級彆 156
5.2 任務和調度 157
5.2.1 任務簡介 157
5.2.2 TinyOS 1.x的任務和調度器 157
5.2.3 TinyOS 2.x的任務 159
5.2.4 TinyOS 2.x的調度器 160
5.2.5 調度器的替換 162
5.2.6 調度器的具體實現 165
5.3 係統啓動順序 168
5.3.1 啓動順序簡介 168
5.3.2 TinyOS 1.x的啓動順序 168
5.3.3 TinyOS 2.x的啓動接口 169
5.3.4 TinyOS 2.x的啓動順序 170
5.3.5 係統啓動和軟件初始化 174
5.4 資源仲裁 175
5.4.1 資源簡介 175
5.4.2 資源類型 176
5.4.3 資源仲裁 178
5.4.4 共享資源的應用實例 183
5.5 微控製器的電源管理 187
5.5.1 微控製器電源管理簡介 187
5.5.2 TinyOS 1.x的電源管理 188
5.5.3 TinyOS 2.x的電源管理 189
5.5.4 外圍設備和子係統 191
5.6 外圍設備的電源管理 191
5.6.1 外圍設備電源管理簡介 191
5.6.2 電源管理模型 192
5.6.3 顯式電源管理 193
5.6.4 隱式電源管理 196
5.7 串口通信 199
5.7.1 串口通信協議簡介 199
5.7.2 串口協議棧的實現 200
5.7.3 串口協議棧的抽象 207
5.8 本章小結 207
第6章 平颱與仿真 210
6.1 平颱 210
6.1.1 平颱簡介 210
6.1.2 底層I/O口 211
6.1.3 新平颱的建立 215
6.1.4 CC2430平颱的移植 223
6.2 編譯係統 226
6.2.1 編譯係統簡介 226
6.2.2 自定義編譯係統 227
6.2.3 makefile入門 228
6.2.4 編寫Makefile文件 230
6.2.5 編譯工具 232
6.3 TOSSIM仿真 233
6.3.1 TOSSIM簡介 233
6.3.2 仿真編譯 234
6.3.3 基於Python的仿真 237
6.3.4 調試語句 239
6.3.5 網絡配置 242
6.3.6 變量的觀察 250
6.3.7 注入消息包 253
6.3.8 C++接口 256
6.3.9 gdb調試 258
6.4 本章小結 261
第7章 網絡協議 262
7.1 分發協議 262
7.1.1 分發協議簡介 262
7.1.2 相關接口和組件 263
7.1.3 EasyDissemination實例 265
7.1.4 Drip庫和DIP庫 269
7.2 匯聚協議 276
7.2.1 匯聚協議簡介 276
7.2.2 相關接口和組件 277
7.2.3 CTP協議 279
7.2.4 CTP實現 281
7.2.5 EasyCollection實例 287
7.3 本章小結 291
第8章 高級應用技術 293
8.1 低功耗應用程序 293
8.1.1 能耗管理簡介 293
8.1.2 外圍設備的電源管理 294
8.1.3 無綫模塊的電源管理 297
8.1.4 微處理器的電源管理 300
8.1.5 低功耗傳感的應用實例 300
8.2 低功耗監聽 300
8.2.1 低功耗監聽簡介 300
8.2.2 相關接口 302
8.2.3 message_t元數據 304
8.2.4 HAL層的改進建議 305
8.3 TOSThreads綫程 305
8.3.1 TOSThreads綫程簡介 305
8.3.2 nesC語言的API接口 306
8.3.3 C語言的API接口 309
8.3.4 支持新的係統服務 310
8.4 CC2420聯網安全功能 312
8.4.1 CC2420安全模式簡介 313
8.4.2 發送端的配置 313
8.4.3 接收端的配置 314
8.4.4 RadioCountToLeds實例 315
8.5 本章小結 319
第9章 基於TinyOS的應用開發實例 320
9.1 基於TSL2550傳感器的光照檢測 320
9.1.1 TSL2550簡介 320
9.1.2 驅動實現 323
9.1.3 傳感測試 330
9.2 基於GSM短信的遠程數據傳輸 334
9.2.1 係統簡介 334
9.2.2 功能實現 338
9.2.3 短信測試 348
9.3 基於簡單蟻群算法的路由協議 350
9.3.1 算法簡介 350
9.3.2 協議實現 353
9.3.3 仿真測試 366
9.4 本章小結 370
附錄A nesC語言基本語法 371
附錄B TinyOS編程技巧 374
附錄C 英漢對照術語錶 375
參考文獻與網址 378
· · · · · · (收起)