無線傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)概述
發(fā)布時間:2012/4/2 14:17:34 訪問次數(shù):2434
在某種程度上可以將傳感器網(wǎng)絡(luò)看作一種 AN3917S-E1 由大量微型、廉價、能量有限的多功能傳感器節(jié)點(diǎn)組成的、可協(xié)同工作的，面向分布式自組織網(wǎng)絡(luò)的計算機(jī)系統(tǒng)。因此，針對傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的多樣性、硬件功能有限、資源有限、節(jié)點(diǎn)微型化和分布式多協(xié)作等特點(diǎn)，研究和設(shè)計新的基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)成為當(dāng)前提高無線傳感器網(wǎng)絡(luò)性能的一個重要課題。當(dāng)前，有些研究人員認(rèn)為傳感器網(wǎng)絡(luò)的硬件很簡單，沒有必要設(shè)計一個專門的操作系統(tǒng)，可以直接在硬件上設(shè)計應(yīng)用程序。這種觀點(diǎn)在實(shí)際應(yīng)用中會碰到很多問題。首先就是面向傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用開發(fā)難度會加大，應(yīng)用開發(fā)人員不得不直接面對硬件進(jìn)行編程，無法得到像傳統(tǒng)操作系統(tǒng)那樣提供的豐富服務(wù)；其次是軟件的重用性差，程序員無法繼承已有的軟件成果，降低了開發(fā)效率，增加了開發(fā)成本。
另外，一些設(shè)計人員認(rèn)為，可以直接使用現(xiàn)有的嵌入式操作系統(tǒng)，如VxWorks、WinCE、Linux、QNX等。這些系統(tǒng)中有基于微內(nèi)核架構(gòu)的嵌入式操作系統(tǒng)，如VxWorks、QNX等，也有基于單體內(nèi)核架構(gòu)的嵌入式操作系統(tǒng)，如Linux等。由于這些操作系統(tǒng)主要面向嵌入式領(lǐng)域相對復(fù)雜的應(yīng)用，其功能也比較復(fù)雜．如它們可提供內(nèi)存動態(tài)分配、虛擬內(nèi)存實(shí)時性支持、文件系統(tǒng)支持等，但是系統(tǒng)代碼尺寸相對較大。而傳感器網(wǎng)絡(luò)的硬件等資源極為有限，上述操作系統(tǒng)很難在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)這樣的硬件資源上高效運(yùn)行。
由于傳感器網(wǎng)絡(luò)的特殊性，需要操作系統(tǒng)能夠高效地使用傳感器節(jié)點(diǎn)有限內(nèi)存、低功耗的處理器、傳感器、低速通信設(shè)備、有限的電源，且能夠?qū)Ω鞣N特定應(yīng)用提供最大的支持。在面向傳感器網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)支持下，多個應(yīng)用可以并發(fā)地使用系統(tǒng)資源，如計算、存儲和通信等。因此，需要根據(jù)以上傳感器節(jié)點(diǎn)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)來設(shè)計無線傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。
隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的深入發(fā)展，目前已經(jīng)出現(xiàn)了多種適合于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的操作系統(tǒng)，如TinyOS、MantisOS和SOS。下面對這幾種操作系統(tǒng)進(jìn)行簡單介紹。
另外，一些設(shè)計人員認(rèn)為，可以直接使用現(xiàn)有的嵌入式操作系統(tǒng)，如VxWorks、WinCE、Linux、QNX等。這些系統(tǒng)中有基于微內(nèi)核架構(gòu)的嵌入式操作系統(tǒng)，如VxWorks、QNX等，也有基于單體內(nèi)核架構(gòu)的嵌入式操作系統(tǒng)，如Linux等。由于這些操作系統(tǒng)主要面向嵌入式領(lǐng)域相對復(fù)雜的應(yīng)用，其功能也比較復(fù)雜．如它們可提供內(nèi)存動態(tài)分配、虛擬內(nèi)存實(shí)時性支持、文件系統(tǒng)支持等，但是系統(tǒng)代碼尺寸相對較大。而傳感器網(wǎng)絡(luò)的硬件等資源極為有限，上述操作系統(tǒng)很難在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)這樣的硬件資源上高效運(yùn)行。
由于傳感器網(wǎng)絡(luò)的特殊性，需要操作系統(tǒng)能夠高效地使用傳感器節(jié)點(diǎn)有限內(nèi)存、低功耗的處理器、傳感器、低速通信設(shè)備、有限的電源，且能夠?qū)Ω鞣N特定應(yīng)用提供最大的支持。在面向傳感器網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)支持下，多個應(yīng)用可以并發(fā)地使用系統(tǒng)資源，如計算、存儲和通信等。因此，需要根據(jù)以上傳感器節(jié)點(diǎn)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)來設(shè)計無線傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。
隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的深入發(fā)展，目前已經(jīng)出現(xiàn)了多種適合于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的操作系統(tǒng)，如TinyOS、MantisOS和SOS。下面對這幾種操作系統(tǒng)進(jìn)行簡單介紹。
在某種程度上可以將傳感器網(wǎng)絡(luò)看作一種 AN3917S-E1 由大量微型、廉價、能量有限的多功能傳感器節(jié)點(diǎn)組成的、可協(xié)同工作的，面向分布式自組織網(wǎng)絡(luò)的計算機(jī)系統(tǒng)。因此，針對傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的多樣性、硬件功能有限、資源有限、節(jié)點(diǎn)微型化和分布式多協(xié)作等特點(diǎn)，研究和設(shè)計新的基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)成為當(dāng)前提高無線傳感器網(wǎng)絡(luò)性能的一個重要課題。當(dāng)前，有些研究人員認(rèn)為傳感器網(wǎng)絡(luò)的硬件很簡單，沒有必要設(shè)計一個專門的操作系統(tǒng)，可以直接在硬件上設(shè)計應(yīng)用程序。這種觀點(diǎn)在實(shí)際應(yīng)用中會碰到很多問題。首先就是面向傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用開發(fā)難度會加大，應(yīng)用開發(fā)人員不得不直接面對硬件進(jìn)行編程，無法得到像傳統(tǒng)操作系統(tǒng)那樣提供的豐富服務(wù)；其次是軟件的重用性差，程序員無法繼承已有的軟件成果，降低了開發(fā)效率，增加了開發(fā)成本。
另外，一些設(shè)計人員認(rèn)為，可以直接使用現(xiàn)有的嵌入式操作系統(tǒng)，如VxWorks、WinCE、Linux、QNX等。這些系統(tǒng)中有基于微內(nèi)核架構(gòu)的嵌入式操作系統(tǒng)，如VxWorks、QNX等，也有基于單體內(nèi)核架構(gòu)的嵌入式操作系統(tǒng)，如Linux等。由于這些操作系統(tǒng)主要面向嵌入式領(lǐng)域相對復(fù)雜的應(yīng)用，其功能也比較復(fù)雜．如它們可提供內(nèi)存動態(tài)分配、虛擬內(nèi)存實(shí)時性支持、文件系統(tǒng)支持等，但是系統(tǒng)代碼尺寸相對較大。而傳感器網(wǎng)絡(luò)的硬件等資源極為有限，上述操作系統(tǒng)很難在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)這樣的硬件資源上高效運(yùn)行。
由于傳感器網(wǎng)絡(luò)的特殊性，需要操作系統(tǒng)能夠高效地使用傳感器節(jié)點(diǎn)有限內(nèi)存、低功耗的處理器、傳感器、低速通信設(shè)備、有限的電源，且能夠?qū)Ω鞣N特定應(yīng)用提供最大的支持。在面向傳感器網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)支持下，多個應(yīng)用可以并發(fā)地使用系統(tǒng)資源，如計算、存儲和通信等。因此，需要根據(jù)以上傳感器節(jié)點(diǎn)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)來設(shè)計無線傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。
隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的深入發(fā)展，目前已經(jīng)出現(xiàn)了多種適合于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的操作系統(tǒng)，如TinyOS、MantisOS和SOS。下面對這幾種操作系統(tǒng)進(jìn)行簡單介紹。
另外，一些設(shè)計人員認(rèn)為，可以直接使用現(xiàn)有的嵌入式操作系統(tǒng)，如VxWorks、WinCE、Linux、QNX等。這些系統(tǒng)中有基于微內(nèi)核架構(gòu)的嵌入式操作系統(tǒng)，如VxWorks、QNX等，也有基于單體內(nèi)核架構(gòu)的嵌入式操作系統(tǒng)，如Linux等。由于這些操作系統(tǒng)主要面向嵌入式領(lǐng)域相對復(fù)雜的應(yīng)用，其功能也比較復(fù)雜．如它們可提供內(nèi)存動態(tài)分配、虛擬內(nèi)存實(shí)時性支持、文件系統(tǒng)支持等，但是系統(tǒng)代碼尺寸相對較大。而傳感器網(wǎng)絡(luò)的硬件等資源極為有限，上述操作系統(tǒng)很難在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)這樣的硬件資源上高效運(yùn)行。
由于傳感器網(wǎng)絡(luò)的特殊性，需要操作系統(tǒng)能夠高效地使用傳感器節(jié)點(diǎn)有限內(nèi)存、低功耗的處理器、傳感器、低速通信設(shè)備、有限的電源，且能夠?qū)Ω鞣N特定應(yīng)用提供最大的支持。在面向傳感器網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)支持下，多個應(yīng)用可以并發(fā)地使用系統(tǒng)資源，如計算、存儲和通信等。因此，需要根據(jù)以上傳感器節(jié)點(diǎn)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)來設(shè)計無線傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。
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