无线传感器网络操作系统TinyOS pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:清华大学出版社

作者:潘浩

出品人:

页数:379

译者:

出版时间:2011-8

价格:48.00元

装帧:平装

isbn号码:9787302257271

丛书系列:

图书标签:

TinyOS
无线传感器
物联网
WSN
编程
技术
专业
tinyOS
无线传感器网络
TinyOS
操作系统
嵌入式系统
网络协议
传感器网络
物联网
无线通信
计算机科学
工程技术

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具体描述

《无线传感器网络操作系统TinyOS》首先介绍TinyOS操作系统的相关概念，然后深入解析该操作系统的内核机制，使得有一定基础的读者也能得到进一步提高。《无线传感器网络操作系统TinyOS》的第1章概述了无线传感器网络的特征与现状，并介绍了TinyOS的体系特点及其发展历史；第2章指导读者安装TinyOS系统并编译和下载程序到硬件节点上；第3章介绍了nesC编程语言的语法规范以及系统的运行机制；第4~5章介绍并演示了如何使用TinyOS操作系统的主要功能模块；第6~8章介绍了如何进行应用开发，包括平台的移植、仿真、网络协议以及低功耗实现；第9章通过3个基于TinyOS的应用实例，深入讲解了如何开发类似的应用程序。

《无线传感器网络操作系统TinyOS》语言简练、浅显易懂、图文并茂、脉络清晰。以实际操作为主导，围绕TinyOS操作系统的实际应用进行取材谋篇，着重于技术精华的剖析和操作技巧的指点。

《无线传感器网络操作系统TinyOS》适用于高等院校信息类专业的本科生、研究生和教师，也可供国内相关研究机构和公司的研发人员参考使用。

《无线传感器网络与嵌入式系统设计》内容简介：本书旨在深入探讨无线传感器网络（WSN）的原理、架构以及实际应用，并将其与现代嵌入式系统设计的理念与实践相结合。本书将带领读者从基础概念出发，逐步构建对WSN和嵌入式系统设计日益增长的复杂性和挑战的深刻理解，并提供一套系统化的方法论，以应对设计、开发和部署过程中遇到的各种难题。第一部分：无线传感器网络基础本部分将详细阐述无线传感器网络的关键组成部分、工作原理及其核心技术。第一章：传感器网络概述：介绍传感器网络的定义、发展历程、应用领域（如环境监测、工业自动化、医疗保健、智能家居、国防安全等）。分析传感器网络相比传统网络的优势与挑战，如低功耗、自组织、分布式处理、数据融合等。第二章：传感器节点硬件：深入剖析传感器节点的典型硬件组成，包括微控制器（MCU）、传感器单元、通信模块（如射频收发器）、电源管理单元以及数据存储。讨论不同类型传感器的原理（如温度、湿度、光照、气体、加速度、压力等），以及MCU的选型原则（如处理能力、功耗、接口丰富度）。第三章：无线通信技术：详细介绍适用于WSN的各类无线通信协议与标准，包括IEEE 802.15.4（Zigbee、6LoWPAN等）、Bluetooth Low Energy (BLE)、LoRaWAN等。分析它们的特性、优缺点、适用场景以及在WSN中的典型应用。重点讲解MAC层和物理层协议的设计考量，如数据传输速率、功耗、通信距离、可靠性等。第四章：传感器网络拓扑与路由：探讨WSN中常见的网络拓扑结构（如星型、网状、树型、混合型）及其优缺点。详细讲解WSN中的路由协议，包括单跳路由、多跳路由、无状态路由、有状态路由等。分析LEACH、PEGASIS、DSDV、AODV等经典路由协议的原理、实现方式及能效优化策略。第五章：数据采集与融合：讲解传感器网络中的数据采集流程，包括采样、量化、编码等。深入阐述数据融合的必要性与方法，包括低层融合（如信号级融合）、中层融合（如特征级融合）和高层融合（如决策级融合）。介绍常用的数据融合算法，如卡尔曼滤波、粒子滤波、贝叶斯推理等，以及它们在提高数据准确性、鲁棒性和降低冗余度方面的作用。第六章：网络管理与安全：探讨WSN的网络管理机制，包括节点部署、配置、监控、故障诊断与恢复。分析WSN面临的安全威胁（如窃听、篡改、拒绝服务、恶意节点等）及其相应的安全防护策略，包括加密、认证、访问控制、入侵检测等。第二部分：嵌入式系统设计原理与实践本部分将聚焦于嵌入式系统设计的方法论，强调在资源受限环境下进行高效、可靠的系统开发。第七章：嵌入式系统架构：介绍嵌入式系统的基本概念、特点（实时性、资源受限性、可靠性等）和典型架构。讲解硬件抽象层（HAL）、驱动程序、实时操作系统（RTOS）以及应用程序之间的关系。第八章：微控制器选择与编程：指导读者如何根据应用需求选择合适的微控制器，重点关注处理能力、存储器大小、功耗、外设接口等关键参数。深入讲解嵌入式C语言编程的特点与技巧，以及汇编语言在性能优化中的应用。第九章：实时操作系统（RTOS）的应用：深入讲解RTOS在嵌入式系统中的作用，包括任务调度、进程间通信（IPC）、同步机制、中断处理等。介绍FreeRTOS、RT-Thread等主流RTOS的设计原理与使用方法，并通过实例展示如何在WSN节点上部署和使用RTOS。第十章：嵌入式系统功耗管理：强调低功耗设计在WSN节点中的重要性。讲解各种功耗优化技术，包括硬件层面的低功耗模式（如休眠、睡眠）、软件层面的动态电压频率调整（DVFS）、任务调度优化以及通信协议的能效设计。第十一章：嵌入式系统测试与调试：介绍嵌入式系统开发中的测试与调试方法，包括单元测试、集成测试、系统测试。讲解使用仿真器、逻辑分析仪、示波器等硬件调试工具的技巧。第十二章：嵌入式系统开发流程与工具链：梳理典型的嵌入式系统开发流程，包括需求分析、设计、编码、集成、测试、部署等环节。介绍常用的嵌入式开发工具链，如编译器、链接器、调试器、仿真器以及集成开发环境（IDE）。第三部分：WSN与嵌入式系统融合设计本部分将重点探讨如何将WSN的设计理念与嵌入式系统设计方法相结合，以开发出高效、可靠的物联网解决方案。第十三章：从传感器节点到嵌入式设备：将WSN节点视为一个典型的资源受限嵌入式设备。分析传感器节点在硬件选型、软件开发、功耗管理、通信协议选择等方面的嵌入式系统设计考量。第十四章：分布式嵌入式系统设计：探讨WSN的分布式特性对嵌入式系统设计提出的挑战，如节点间的协作、数据的一致性、故障的容忍性等。介绍分布式嵌入式系统的设计模式与实现方法。第十五章：传感器网络应用案例分析：通过多个实际的WSN应用案例，如智能农业、环境监测网络、智能交通系统、工业物联网等，展示如何运用本书所学知识进行系统设计。深入分析案例中的传感器选择、通信协议、数据处理、功耗优化以及安全性保障等关键环节。第十六章：面向未来的WSN与嵌入式系统：展望WSN和嵌入式系统设计的未来发展趋势，如人工智能与WSN的结合、边缘计算在WSN中的应用、更先进的通信技术、更高的安全性要求等。探讨如何应对这些新兴挑战，并为读者未来的学习与研究提供方向。本书特点：系统性与深入性：理论与实践相结合，从基础概念到高级应用，全面而深入地覆盖了WSN与嵌入式系统设计的核心知识。案例驱动：通过丰富的实际应用案例，帮助读者理解理论知识在实际问题中的应用。实操性强：强调设计与实现的细节，为读者提供实际开发中的指导。前瞻性：关注技术发展趋势，引导读者关注未来研究方向。本书适合于计算机科学、电子工程、自动化等相关专业的学生，以及从事嵌入式系统、物联网、传感器网络等领域的研究与开发的工程师。通过学习本书，读者将能够独立设计、开发和部署高效、可靠的无线传感器网络与嵌入式系统解决方案。

作者简介

目录信息

目录
第1章绪论 1
1.1 无线传感器网络概述 1
1.1.1 无线传感器网络的研究进展 2
1.1.2 无线传感器网络的体系特征 3
1.2 无线传感器网络操作系统 8
1.2.1 无线传感器网络对操作系统的需求 8
1.2.2 现有的无线传感器网络操作系统 10
1.3 TinyOS操作系统概述 13
1.3.1 设计理念 14
1.3.2 技术特点 15
1.3.3 体系结构 16
1.3.4 版本说明 17
1.4 与其他WSN操作系统的比较 20
1.5 本书章节安排 24
第2章开发环境 26
2.1 TinyOS 2.1在Windows中的安装 26
2.1.1 搭建Java环境 27
2.1.2 安装Cygwin平台 30
2.1.3 安装平台交叉编译器 34
2.1.4 安装TinyOS源码与工具包 36
2.1.5 安装Graphviz图形工具 38
2.2 其他安装方法 39
2.2.1 在Ubuntu 9.10中的安装 39
2.2.2 使用RPM包的手动安装 41
2.2.3 TinyOS 1.x升级到TinyOS 2.x 42
2.2.4 使用CVS更新TinyOS 2.x文件 46
2.3 TinyOS安装后的测试 47
2.3.1 TinyOS文件概览 47
2.3.2 检查运行环境 48
2.3.3 仿真测试 49
2.4 程序的编译和下载 50
2.4.1 代码编辑工具 50
2.4.2 编译程序 52
2.4.3 USB串口驱动 53
2.4.4 下载程序 54
2.5 本章小结 57
第3章 nesC编程语言 58
3.1 nesC语言简介 58
3.2 nesC语言规范 59
3.2.1 接口 61
3.2.2 组件 62
3.2.3 模块及其组成 65
3.2.4 配件及其组成 68
3.3 基于nesC语言的应用程序 73
3.3.1 nesC应用程序简介 73
3.3.2 Blink实例 77
3.3.3 BlinkSingle实例 82
3.3.4 移植TinyOS 1.x代码到2.x 86
3.4 nesC程序运行模型 88
3.4.1 任务 88
3.4.2 内部函数 91
3.4.3 分阶段作业 92
3.4.4 同步与异步 94
3.4.5 原子性代码 95
3.4.6 无线模块的开启过程 96
3.5 编程约定 98
3.5.1 通用约定 98
3.5.2 软件包 98
3.5.3 语法约定 99
3.5.4 TinyOS约定 101
3.6 可视化组件关系图 103
3.7 本章小结 104
第4章基本操作 106
4.1 点对点的无线通信 106
4.1.1 主动消息概述 106
4.1.2 通信接口和组件 107
4.1.3 消息缓存抽象 109
4.1.4 通过无线电发送消息 110
4.1.5 通过无线电接收消息 117
4.2 节点与PC的串口通信 119
4.2.1 信息源和端口测试 119
4.2.2 基站和监听工具 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 发送信息包到串口 129
4.2.6 基于printf库的打印调试 130
4.2.7 常见的串口通信故障 133
4.3 传感 134
4.3.1 传感简介 134
4.3.2 Sense实例 135
4.3.3 Oscilloscope实例 138
4.4 存储 140
4.4.1 存储简介 140
4.4.2 配置数据的存储 141
4.4.3 日志数据的存储 146
4.4.4 大数据块的存储 148
4.5 本章小结 149
第5章系统内核 151
5.1 硬件抽象架构 151
5.1.1 架构简介 151
5.1.2 不同层次抽象的结合 154
5.1.3 横向分解 155
5.1.4 微处理器抽象 156
5.1.5 HIL抽象级别 156
5.2 任务和调度 157
5.2.1 任务简介 157
5.2.2 TinyOS 1.x的任务和调度器 157
5.2.3 TinyOS 2.x的任务 159
5.2.4 TinyOS 2.x的调度器 160
5.2.5 调度器的替换 162
5.2.6 调度器的具体实现 165
5.3 系统启动顺序 168
5.3.1 启动顺序简介 168
5.3.2 TinyOS 1.x的启动顺序 168
5.3.3 TinyOS 2.x的启动接口 169
5.3.4 TinyOS 2.x的启动顺序 170
5.3.5 系统启动和软件初始化 174
5.4 资源仲裁 175
5.4.1 资源简介 175
5.4.2 资源类型 176
5.4.3 资源仲裁 178
5.4.4 共享资源的应用实例 183
5.5 微控制器的电源管理 187
5.5.1 微控制器电源管理简介 187
5.5.2 TinyOS 1.x的电源管理 188
5.5.3 TinyOS 2.x的电源管理 189
5.5.4 外围设备和子系统 191
5.6 外围设备的电源管理 191
5.6.1 外围设备电源管理简介 191
5.6.2 电源管理模型 192
5.6.3 显式电源管理 193
5.6.4 隐式电源管理 196
5.7 串口通信 199
5.7.1 串口通信协议简介 199
5.7.2 串口协议栈的实现 200
5.7.3 串口协议栈的抽象 207
5.8 本章小结 207
第6章平台与仿真 210
6.1 平台 210
6.1.1 平台简介 210
6.1.2 底层I/O口 211
6.1.3 新平台的建立 215
6.1.4 CC2430平台的移植 223
6.2 编译系统 226
6.2.1 编译系统简介 226
6.2.2 自定义编译系统 227
6.2.3 makefile入门 228
6.2.4 编写Makefile文件 230
6.2.5 编译工具 232
6.3 TOSSIM仿真 233
6.3.1 TOSSIM简介 233
6.3.2 仿真编译 234
6.3.3 基于Python的仿真 237
6.3.4 调试语句 239
6.3.5 网络配置 242
6.3.6 变量的观察 250
6.3.7 注入消息包 253
6.3.8 C++接口 256
6.3.9 gdb调试 258
6.4 本章小结 261
第7章网络协议 262
7.1 分发协议 262
7.1.1 分发协议简介 262
7.1.2 相关接口和组件 263
7.1.3 EasyDissemination实例 265
7.1.4 Drip库和DIP库 269
7.2 汇聚协议 276
7.2.1 汇聚协议简介 276
7.2.2 相关接口和组件 277
7.2.3 CTP协议 279
7.2.4 CTP实现 281
7.2.5 EasyCollection实例 287
7.3 本章小结 291
第8章高级应用技术 293
8.1 低功耗应用程序 293
8.1.1 能耗管理简介 293
8.1.2 外围设备的电源管理 294
8.1.3 无线模块的电源管理 297
8.1.4 微处理器的电源管理 300
8.1.5 低功耗传感的应用实例 300
8.2 低功耗监听 300
8.2.1 低功耗监听简介 300
8.2.2 相关接口 302
8.2.3 message_t元数据 304
8.2.4 HAL层的改进建议 305
8.3 TOSThreads线程 305
8.3.1 TOSThreads线程简介 305
8.3.2 nesC语言的API接口 306
8.3.3 C语言的API接口 309
8.3.4 支持新的系统服务 310
8.4 CC2420联网安全功能 312
8.4.1 CC2420安全模式简介 313
8.4.2 发送端的配置 313
8.4.3 接收端的配置 314
8.4.4 RadioCountToLeds实例 315
8.5 本章小结 319
第9章基于TinyOS的应用开发实例 320
9.1 基于TSL2550传感器的光照检测 320
9.1.1 TSL2550简介 320
9.1.2 驱动实现 323
9.1.3 传感测试 330
9.2 基于GSM短信的远程数据传输 334
9.2.1 系统简介 334
9.2.2 功能实现 338
9.2.3 短信测试 348
9.3 基于简单蚁群算法的路由协议 350
9.3.1 算法简介 350
9.3.2 协议实现 353
9.3.3 仿真测试 366
9.4 本章小结 370
附录A nesC语言基本语法 371
附录B TinyOS编程技巧 374
附录C 英汉对照术语表 375
参考文献与网址 378
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就带着一种极客的严谨与科技的探索感，暗蓝色的背景上，跳跃着抽象的节点与连接线，仿佛预示着一个庞大而精密的网络正在眼前展开。虽然我还没来得及深入阅读，但仅仅是书名《无线传感器网络操作系统TinyOS》就足以点燃我对这个领域的兴趣。我一直对那些能够让微小设备协同工作的系统充满好奇，它们是如何在资源受限的环境下实现复杂的通信和数据处理的？TinyOS，作为一款专为无线传感器网络设计的操作系统，听起来就像是这个领域的一把钥匙，能够解锁其中隐藏的奥秘。我特别期待书中关于其架构设计、调度机制以及如何处理低功耗、实时性等关键问题的阐述。想象一下，书中会详细介绍TinyOS如何管理无数个微型传感器节点，让它们像一个有机体一样感知环境、传递信息，最终汇聚成有价值的数据流。这背后一定蕴含着精妙的算法和巧妙的设计，我希望这本书能为我揭示这些“幕后英雄”的运作原理，让我从根本上理解无线传感器网络的底层逻辑。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的经历，就像是在探索一个全新的数字游牧民族的生存法则。TinyOS，这个名字本身就透露着一股“微小而强大”的气质。我尤其关注它如何平衡计算、通信和能源这三大核心要素。在传感器网络的世界里，每一个节点都可能是一个微小的电池供能的设备，能量的节约是至关重要的。我猜想书中会深入讲解TinyOS的事件驱动模型，是如何做到在不需要时最大限度地休眠，又能在需要时快速响应的。还有它的任务调度，是如何在有限的处理器资源下，有序地安排各个传感器采集、处理和传输数据的任务。这不仅仅是技术的讲解，更像是在学习一种生存策略，如何在极其苛刻的条件下，让网络保持活力，持续地发挥作用。我很期待书中能通过生动的案例，展现TinyOS在实际应用中解决这些挑战的智慧，比如在环境监测、智能农业或者工业自动化等场景下，TinyOS是如何发挥它的独特优势的。

评分☆☆☆☆☆

一直以来，我对那些能够让无数微小智能体协同工作的技术都充满了好奇，而《无线传感器网络操作系统TinyOS》这本书，恰好满足了我对这一领域的求知欲。我猜测书中会详细讲解TinyOS的软件架构，例如它的组件模型，如何通过组合各种功能模块来构建不同的应用。我特别关心它在内存管理和任务调度方面的策略，毕竟传感器节点往往资源极其有限。它如何做到既能高效利用内存，又能保证实时响应的需求？这一定是一个非常精妙的设计。我希望这本书能为我打开一扇窗，让我得以一窥TinyOS的内部运作机制，理解它如何应对无线通信的不可靠性、节点故障以及能量约束等挑战。同时，我也期待书中能够包含一些实际的案例分析，让我能更直观地感受到TinyOS在真实世界中的应用价值，从而更深入地理解无线传感器网络的魅力所在。

评分☆☆☆☆☆

我是在一个偶然的机会下了解到TinyOS这个操作系统的，而这本书的出现，无疑是将我之前零散的认知进行了一次系统性的梳理。作为一名对嵌入式系统和网络通信都颇感兴趣的读者，TinyOS的名字立刻吸引了我。我特别期待书中关于其编程模型和开发工具的详细介绍。通常，为资源受限的系统开发软件是一项挑战，而TinyOS作为一款专为无线传感器网络设计的操作系统，它的编程模型想必有其独到之处。我希望能学习到如何使用TinyOS的API来编写高效、低功耗的应用程序，并且了解相关的开发工具链，如何进行代码的编译、烧录以及调试。此外，我还想知道TinyOS是如何支持模块化设计的，以及如何通过组件化的方式来构建复杂的传感器网络应用。我相信，这本书的实操指导部分，将是帮助我从理论走向实践的关键。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题《无线传感器网络操作系统TinyOS》让我脑海中勾勒出一幅微观世界的图景。我曾对物联网的“万物互联”有过模糊的想象，但具体到操作系统层面，特别是针对无线传感器网络的，我一直觉得是个巨大的空白。TinyOS，这个名字仿佛是专为解决这个空白而生的。我非常好奇它如何处理分布式环境下的并发控制和通信协议。传感器网络通常由大量的节点组成，它们之间需要协调一致地工作，同时还要应对网络中可能出现的节点丢失、通信延迟等不确定性。这本书，我期望它能成为我的导航仪，带我深入了解TinyOS在这些复杂场景下的解决方案。它是否提供了一种高效的数据路由机制？它又是如何保证数据传输的可靠性和实时性的？我希望能通过阅读，不仅仅是记住一些技术名词，更能理解这些技术背后解决问题的思路和逻辑，从而能够举一反三，触类旁通。

评分☆☆☆☆☆

我当时一定是闲的蛋疼才看这种东西

评分☆☆☆☆☆

可以说是一本tinyos官网的翻译本，似乎已经停止出版了。这本书是带我进入nesc的老师。

评分☆☆☆☆☆

可以说是一本tinyos官网的翻译本，似乎已经停止出版了。这本书是带我进入nesc的老师。

评分☆☆☆☆☆

可以看网上的英文

评分☆☆☆☆☆

大部分内容是网站上翻译过来的，但写得不错