基于TDMA的战场无线传感器网络节点低功耗通信协议实现

  本文关键词：基于TDMA的战场无线传感器网络节点低功耗通信协议实现，由笔耕文化传播整理发布。

研究论文（Articles）

基于TDMA的战场无线传感器网络节点低功耗通信协议实现

穆磊，姜春兰，李明

北京理工大学机电工程学院，北京100081

摘要为迎接新军事变革下的信息化战争，武器系统平台网络化已成为网络中心战（NCW）的发展趋势，战场无线传感器网络已受到世界各军事强国的重视。时分多址（TDMA）技术将无线信道按时隙分配给不同用户，因其可靠性和稳定性在无线通信领域得到广泛应用。针对战场无线传感器网络通信协议低开销低功耗的要求，分析了TDMA通信协议的原理和实现的难点，结合单片机MSP430F449和无线收发芯片CC2500设计并实现了一种适合战场应用环境的低功耗TDMA通信协议，详细介绍了战场无线传感器网络节点平台的组成和低功耗通信协议软件实现。经过实验验证，该协议运行可靠，扩展性、灵活性好，代码量小，在无数据收发时处于低功耗模式，适合各种低功耗的无线传感器网络应用。

关键词无线传感器网络；低功耗；TDMA；MSP430F449；CC2500

中图分类号TN92文献标识码A文章编号1000-7857（2010）18-0075-05

ImplementationofLow-PowerCommunicationProtocolBasedonTDMAforBattlefieldWirelessSensorNetworkNodes

MULei,JIANGChunlan,LIMing

SchoolofMechatronicalEngineering,BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081,China

AbstractTomeettheneedsofinformationwarfarefortheRevolutioninMilitaryAffairs(RMA),networkedweaponsystemplatformsbecomeadevelopmenttrendofNetworkCentricWarfare(NCW).Thebattlefieldwirelesssensornetworkshaveattractedmuchattentionoftheworld'smilitarypowers.TimeDivisionMultipleAccess(TDMA)technologyallowsseveraluserstosharethesamefrequencychannelbydividingthesignalintodifferenttimeslots,anditiswidelyusedinthewirelesscommunicationforitsreliabilityandstability.Consideringthelightweightandlow-powerrequirementsofthecommunicationprotocolforbattlefieldwirelesssensornetworks,theprinciplesanddifficultiesintheapplicationsofTDMAcommunicationprotocolareanalyzedintheaspectsofhardwareandsoftwareseparately.Alow-powerTDMAcommunicationprotocolforbattlefieldenvironmentsisdesignedandimplementedwithMSP430F449mixedsignalmicrocontrollerandCC2500low-cost2.4GHzRFtransceiver.Thebattlefieldwirelesssensornetworknodesplatformandtheimplementationofthelow-powercommunicationprotocolarediscussedindetail.Theexperimentalresultshaveverifiedthereliability,scalabilityandflexibilityoftheprotocol.Also,itisshowntorequireasmallamountofcodesandtostayinalow-powerstatewhenthereisnowirelesscommunicationdata.Thus,itissuitableforvariouslow-powerwirelesssensornetworkapplications.

Keywordswirelesssensornetworks;low-power;TDMA;MSP430F449;CC2500

0引言

战场环境中，各武器系统之间的通信可以实现信息共网络（WirelessSensorNetworks，WSN）为基础，采用对等网络体系架构，每个无线传感器网络节点软硬件结构、功能均相

同，，完全无须借助外界设施就可以进行独立的操作和协同。享，提高作战能力。战场网络化武器系统通常以无线传感器

收稿日期：2010-03-10；修回日期：2010-09-01

作者简介：穆磊，博士研究生，研究方向为武器系统信息化技术、无线传感器网络，电子信箱：truemoller@；姜春兰（通信作者），教授，研究方向为

弹药系统信息化技术，电子信箱：jiangchunwh@

科技导报2010，28（18）75

  本文关键词：基于TDMA的战场无线传感器网络节点低功耗通信协议实现，由笔耕文化传播整理发布。