[00122492]基于SoPC的低功耗无线传感器网络节点设计及组网应用研究

本课题来源于天津市科技支撑计划重点项目（08ZCKFGX00500）,2011年6月完成。 技术内容： 设计并实现了具有自主知识产权的一种基于传输触发架构16位基于SoPC无线传感器网络节点高性能、低功耗处理器IP核,并设计了通用指令集和为优化无线通信的专用指令集;设计出无线传感器网络专用微处理器的代码生成后端,为其搭建高级语言编程环境;完成了相应的组网应用研究。 主要技术性能指标： 1)基于SoPC的16位高性能、低功耗、TTA架构的精简指令集无线传感器网络微处理器。网络节点具有自组织能力,可以自动成簇; 2)节点通信距离大于100米,数据收发功率可配置; 3)节点通信速率10Kbps～250Kbps 可编程配置; 4)可动态改变节点数目,并可动态改变网络拓扑结构; 5)无线通信协议栈支持星型和树簇网络配置方式,通信协议支持多跳路由; 6)可分析待测场信息及信息的可视化实时显示; 7)具有决策管理,如超限报警、趋势报警功能; 8)可进行本地和异地传感测量数据及重要信息的数据存储、备份。 9)采用Altera公司的NiosII嵌入式32位处理器内核设计并实现了连接无线传感器网络和外部互联网的网关节点。 成果的创造性、先进性： 本课题研发了作为传感网的专用节点处理器,具有功耗低,运算速度快,结构简单,扩展性强等优点,更适合应用在无线传感器网络中。研发出的作为传感网的专用指令集,具有运算速度快,高通信安全和支持定位等优点。 直接经济效益和社会意义： 无线传感器网络低功耗微处理器芯片的产品市场遍布国民经济的各个领域,具有重要的科研价值、巨大的实用价值和广阔的市场前景。因此急需大量的节点芯片,必将为新产业的形成和发展,产生巨大直接或间接的经济、社会效益。