摘要：傳感器網絡是計算機科學技術的一個新的研究領域，集成了傳感器、微機電系統和網絡二大技術形成的傳感器網絡是一種全新的信息獲取和處理技術。近幾年，在傳感器網絡管理、查詢和數據分發等方面的研究都得到了相當大的發展。而傳感器網絡要真正投入使用，則不能完全孤立存在，需要通過網關設備接入外部網絡，如Internet、局域網或企業內部互聯網，提供用戶對無線傳感器網絡的遠程訪問和監測。

　　1．系統總體設計

　　隨著通信技術、嵌入式計算技術和傳感器技術的飛速發展和日益成熟，具有感知、計算和通信能力的微型傳感器開始出現。由大量成本低廉的這類傳感器節點通過無線方式組成了傳感器網絡。傳感器網絡綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、分布式信息處理技術和無線通信技術等，是多學科高度交叉的新興前沿研究熱點領域之一，它具有遠程監控、實時監測、能在惡劣或特殊環境工作。

　　1.1系統硬件平臺設計

　　系統硬件平臺設計主要包括微處理器的選擇和外圍設各的選擇，本文選擇ARM處理器作為核心器件，外圍設各包括SDRAM，FLASH，串口、以太網接口等。嵌入式網關設備由核心板和底板組成，核心板上集成AtmelAT91RM9200處理器，64MSDRAM以及16M的 FLASHoAT91ARM9200微處理器芯片是工業級200MIPSARM920T內核，具有16K字節的指令和16K字節的數據高速緩存的處理器。

　　網關設備底板上提供以下外設接口：兩個RS-232串口和一個lOM/100M自適應以太網接口。外圍硬件接口的選擇將決定整個系統通過何種方式接入網絡。目前最常見的既廉價性能又高的接入方法是采用最成熟的以太網絡接口，能夠滿足局域網接入和絕大多數寬帶網絡接入的要求。因此木文設計的傳感器網絡網關設備通過以太網接口接入Internet，實現遠程用戶對無線傳感器網絡數據的管理。

　　1.2軟件平臺設計

　　軟件平臺設計主要涉及到兩大方而：一是與硬件相關的軟件部分：二是應用軟件部分。與硬件相關的軟件包括基于ARM的Linux內核移植、引導程序移植等。應用軟件主要包括兩大部分：一為WebServe：和TCP/IP協議棧；二為傳感器網絡數據采集、融合及存儲等部分，該部分包括遠程管理模塊、查詢指令分析處理模塊、數據存儲模塊、數據分析與融合模塊及數據采集模塊。

　　2、硬件電路設計

　　本系統硬件平臺設計成兩大部分，一是核心板部分，集成了AtmelAT91RM9200處理器，64MSDRAM以及16M的FLASH存儲器：二是底板部分，由兩個四線RS-232串口和一個10M/100M自適應以太網接口等組成。

　　2.1SDRAM存儲器

　　SDRAM（SynchronousDynamicRAM）同步動態存儲器，使用SDRAM小但能提高系統表現，還能簡化設計、提供高速的數據傳輸。在功能上，已類似常規的DRAM，但是也需要時鐘進行刷新。在系統運行時，所有的程序和數據都是在RAM（主要是在SDRAM）中與CPU和外圍設各交互，所以SDRAM的速度對于整個系統的運行速度有著至關重要的影響。

　　本文采用了兩片Hynix公司的HY57V281620BTSDRAM芯片，16MX16位數據寬度，共64MSDRAM。AT91RM9200內置有SDRAM控制器（SDRAMC），具有SDRAM控制接口，為簡化電路設計提供了很大的方便，電路如圖1所示。

　　圖1SDRAM存儲器電路2。2RS232串行通信口目前RS-232是PC機與通信土業中應用最廣泛的一種串行接口。RS-232被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標準。RS-232采取小平衡傳輸方式，即所謂單端通訊。AT91RM9200輸出的串行信號是TTL電平，必須經過電平轉換輸出符合EIA/TIA-232電平，電路設計見圖3。

　　2.3 100M以太網

　　AT91RM9200集成有以太網控制器EMAC（EthernetMAC）使這款芯片具有了更為廣泛的應用價值。從硬件的角度看，以太網接口電路主要由MAC控制器和物理層接口兩大部分構成。該設計中，使用LXT972作為以太網的物理層接口。LXT972是一款低功耗、高性能芯片，支持lOM和 100M的以太網傳輸，它起編碼、譯碼輸入和輸出數據的作用。由于LXT972和AT91RM9200具有的EMAC都支持MII接口功能，根據信號的定義相連接即可。信號的發送和接收端通過網絡隔離變壓器和RJ45接口接入傳輸媒體，Emac框圖如圖4。