【正文】 出很實用美觀可讀性強的代碼。另外一種方法是遍歷節(jié)點（document 以及 childNodes）。 　　C. 編碼難度 　　XML有豐富的編碼工具，比如Dom4j、JDom等，JSON也有提供的工具。這些特性使JSON成為理想的數(shù)據(jù)交換語言。JSON(JavaScript Object Notation) 是一種輕量級的數(shù)據(jù)交換格式。 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程中任務書要求將XML轉(zhuǎn)換為json格式數(shù)據(jù)，最后封裝在HTTP數(shù)據(jù)包中傳送至指定地址。我們原打算將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫然后再讀取數(shù)據(jù)庫，通過HTTP協(xié)議將其傳送到指定的URL地址。其中振動數(shù)據(jù)以二進制存儲在消息中，XServe接收到消息后根據(jù)提供的XML格式文檔解析數(shù)據(jù)。新的應用程序ID在本文的工作中起到了關(guān)鍵的作用，本文中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)都將通過XMesh來發(fā)送。XMesh同時提供了MhopSend/receive接口來發(fā)送/接收消息，實際上用戶只能在這個接口中使用APP_ID。這使得用戶可以在他們的應用程序中向不同的服務發(fā)送消息。XMesh允許用戶檢測消息是否需要重新發(fā)送，與連接層確認相比此種模式將消耗更多的能源和占用更多的無線電帶寬。消息可以使用兩種QOS（Quality of service）級別發(fā)送：1. 連接層確認：這種方式在發(fā)送者沒有收到ACK消息時提供數(shù)據(jù)的重新發(fā)送。其中定義了一種非常重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)即：TOS_Msg消息它里面包含了協(xié)議的各個字段和用來裝載用戶數(shù)據(jù)的區(qū)域，使用時只需要調(diào)用XMesh提供的接口即可方便的使用[10]。還有很多特點都是為傳感器網(wǎng)絡(luò)量身打造的。這種多跳技術(shù)可以有效地拓展無線通信距離并且減少傳送消息時的功耗。這大大拖延了整個工作的進展速度。最后比較煩惱的問題就是Crossbow公司自定義的多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，例如TOS_Msg消息格式就是對TinyOS系統(tǒng)原有的消息結(jié)構(gòu)進行了擴充后產(chǎn)生的。( ),無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由于電源有限的原因必須采用短期喚醒/長期睡眠的工作模式來保證更長的工作時間。其中power針有兩個方法，分別是poweron( )，poweroff( )他們分別起到開啟/關(guān)閉加速計電源的作用。最后我向Crossbow公司的技術(shù)支持寫信求助，他們給了我加速計的詳細資料，解決了我大部分的疑問。： 節(jié)點程序個模塊關(guān)系圖 數(shù)據(jù)采集模塊的技術(shù)要點我在編寫數(shù)據(jù)采集部分的程序時花費了最多的時間和精力，這部分遇到的問題和難點也最多。同步完成后調(diào)用SampleLogM模塊進行振動數(shù)據(jù)采樣，SampleLogM模塊中包含了CXL10GP3加速計需要用到的驅(qū)動。 數(shù)據(jù)采集模塊及邏輯關(guān)系數(shù)據(jù)采集流程主要發(fā)生在基站節(jié)點與傳感器節(jié)點之間，采集程序主要由三個組件通過配線而成。擁有5個針腳分別是power，gnd，x，y，z，使用時將power綁定到EXCITATION50接口。 振動數(shù)據(jù)采集振動數(shù)據(jù)采集是本文的主要工作，要獲得振動數(shù)據(jù)需要編寫網(wǎng)關(guān)節(jié)點和傳感器節(jié)點上的應用程序。 功能流程程序開始運行時由XServe端啟動網(wǎng)關(guān)節(jié)點，然后由網(wǎng)關(guān)節(jié)點發(fā)送喚醒信號及命令參數(shù)啟動感應器節(jié)點采集數(shù)據(jù)。用戶在注冊時，系統(tǒng)會為其分配一個授權(quán)碼，基于該授權(quán)碼，用戶可以注冊自己的傳感器節(jié)點、上傳傳感器收集的數(shù)據(jù)、在電子地圖上查看以圖表的方式顯示的數(shù)據(jù)等。我們將監(jiān)聽此端口并將捕獲的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為json格式并使用HTTP協(xié)議傳輸至網(wǎng)頁顯示。同步完成后發(fā)送采集命令，當收到采集完成消息時逐一收集節(jié)點數(shù)據(jù)。節(jié)點上的程序由VibrationBase和VibrationEnd構(gòu)成，分別運行在基站和終端節(jié)點。隨后網(wǎng)關(guān)節(jié)點對整個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)廣播喚醒消息。最后在MoteWorks的shell中輸入 make platform re|install,n programmer,COM or IP_AddrPlatform = mica2, ormicaz, mica2dot， or IRISProgrammer = mib510, ormib520, oreprb (= mib600)根據(jù)所使用硬件的不同選擇不同的平臺和網(wǎng)關(guān)板，本文使用IRIS節(jié)點和MIB520網(wǎng)關(guān)板。在MoteWorks框架內(nèi)所有應用程序目錄中都至少包含5個文件：1. Makefile2. 3. 使用nesC編寫的應用程序配置文件4. 使用nesC編寫的模塊5. 說明文檔 。如：XXXX 模塊使用接口YYYY，()()中被顯式地調(diào)用。舉例說明：我們總能在nesC的配置中看到類似下面的代碼： ；其作用時將 Main 組件的接口StdControl 與XXXX中的StdControl 接口導通起來。通常指令向下調(diào)用，比如， 從應用組件到那些比較靠近硬件的調(diào)用,而事件則向上調(diào)用。這允許一個單一的接口能夠表現(xiàn)組件之間復雜的交互作用 (舉例來說.,當某一事件在一個回調(diào)之前發(fā)生時，對一些事件的興趣登記)。這樣就可以構(gòu)建一個庫使得程序員可以方便的調(diào)用已有的模塊。nesC組件類分為模塊和配置兩種：①. 模塊：提供，使用，實現(xiàn)接口，包含類C代碼。這些限制使得程序分析和優(yōu)化操作得以簡化, 同時操作也更加精確。2. 整體程序分析：節(jié)點的應用程序的大小都是很有限, 這使得整個程序分析成為現(xiàn)實。Ⅰ. Nesc的特點1. nesC是c 語言的一個擴展: C 語言可以為所有在傳感器網(wǎng)絡(luò)中可能被用到的目標微控制器生成高效代碼。5. 作業(yè)之間互相平等, 沒有優(yōu)先級的概念。當作業(yè)隊列為空時, 處理器休眠, 隨后由外部事件喚醒CPU 進行作業(yè)調(diào)度。由前所述, TinyOS 調(diào)度機制有以下特點:1. 作業(yè)單線程運行到結(jié)束, 只分配單個作業(yè)棧,這對內(nèi)存受限的系統(tǒng)很有利。即作業(yè)一旦運行, 就必須執(zhí)行至結(jié)束, 當作業(yè)主動放棄CPU 使用權(quán)時才能運行下一個作業(yè), 所以TinyOS 實際上是一種不可剝奪型內(nèi)核。Ⅲ. TinyOS 的調(diào)度機制TinyOS 提供作業(yè)加事件的兩級調(diào)度。避免競爭的辦法通常是在任務內(nèi)排他地訪問共享數(shù)據(jù)，或訪問所有數(shù)據(jù)都使用原子語句。作業(yè)是被延期執(zhí)行的函數(shù)，它們一旦被調(diào)度，就會運行直至結(jié)束，并且在運行過程中不準相互搶占。其次，nesC 定義了并發(fā)模型，該模型是基于任務（tast）及硬件事件句柄（hardware event handler）的，在編譯時會檢測數(shù)據(jù)競爭（data race）。nesC具有類似于C 語言的語法，但支持TinyOS 的并發(fā)模型，同時具有結(jié)構(gòu)化機制、命名機制，能夠與其他軟組件連接在一起從而形成一個健壯的網(wǎng)絡(luò)嵌入式系統(tǒng)。 Ⅰ. TinyOS 的特點和體系結(jié)構(gòu)伯克利大學開發(fā)的TinyOS 采用了組件的結(jié)構(gòu), 它是一個基于事件的系統(tǒng)。操作系統(tǒng)需要具備支持嚴格并發(fā)操作的能力。在特定的硬件平臺上, 根據(jù)不同的應用快速便利地結(jié)合軟件模塊實現(xiàn)應用是非常重要的。首先從無線傳感器網(wǎng)絡(luò)開始。通過鍵入相應的命令可以使數(shù)據(jù)顯示，存儲或者轉(zhuǎn)發(fā)到指定端口。本文的主要工作都在這個平臺上進行。 加速計安裝時加速計通過電線與數(shù)據(jù)采集板相連，數(shù)據(jù)采集板通過插口和XM2110無線電板相連。 CXL10GP3加速計，采用MEMs（微機電系統(tǒng)）工藝制造而成。MDA320CA具有改進的微型連接方式，和快速便捷的接口連接外部傳感器。并通過這塊芯片進行節(jié)點之間的通信、廣播命令、上傳數(shù)據(jù)等操作。無線電裝置上包括一個DSSS（數(shù)字直接序列擴頻）基帶調(diào)制解調(diào)器，圖 MIB520網(wǎng)關(guān)節(jié)點提供9dB的擴頻增益和250kbps的有效數(shù)據(jù)速率。本文中我們設(shè)置的兩個端口號為COM3和COM4。 網(wǎng)關(guān)節(jié)點MIB520，MIB520芯片為IRIS系列節(jié)點提供通信和編程的USB接口，通過USB總線為設(shè)備供電。并且根據(jù)節(jié)點之間的連接狀況進行重組，同時系統(tǒng)出錯時可以進行快速的重啟使網(wǎng)絡(luò)恢復正常。同時所使用的CXL10GP3加速計本身帶有兩個螺栓孔，可以緊密的固定在機械表面。通過對這些信號的監(jiān)測便可以知道設(shè)備是否出現(xiàn)磨損，出現(xiàn)了那種類型的磨損，由此便可以將故障排除在發(fā)生之前[4]。隨后按照無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由根節(jié)點到葉節(jié)點的順序展示了相應的硬件芯片圖片及其基本性能。其中我編寫的采集程序?qū)⑦\行在MDA320及網(wǎng)關(guān)主板MIB520上，由MIB520發(fā)送控制信號管理數(shù)據(jù)的采集和傳輸。16位的采樣精度可以保證數(shù)據(jù)采集的精確度。實驗中需要用到基本硬件顆粒：IRISCrossbow 2007年推出的一款增強版無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，相對于原有的MicaZ節(jié)點，該節(jié)點可達到更遠的通信距離（300～500米，三倍于MicaZ節(jié)點），同時僅消耗原有功耗的一半。每個傳感器節(jié)點部署在高壓輸電線上，而網(wǎng)關(guān)固定在高壓輸電塔上。例如高空高壓電網(wǎng)和船舶動力艙室，節(jié)點能夠長期高效采集有效數(shù)據(jù)，從而免去人工檢查的繁瑣工程和維護次數(shù)，并且減少有線監(jiān)控的高額成本。這些機器被放置于Loch Ronnach 油船的引擎室內(nèi)。 技術(shù)背景本文所用的硬件平臺是美國Crossbow公司開發(fā)的無線振動監(jiān)測套件，此套件可以應用于建筑物和機床的健康監(jiān)測，用智能的無線技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工檢查，監(jiān)測數(shù)據(jù)可以傳輸?shù)椒掌?、終端PC或者手持設(shè)備PDA，實現(xiàn)傳統(tǒng)排查不可及的實時監(jiān)控。采集完成后立刻睡眠，使得節(jié)點上的5號電池可以在高能耗電源模式下維持數(shù)月，在低能耗模式下維持12年。當軸承出現(xiàn)磨損時便會在其振動信號中表現(xiàn)出異常，通過對采集到的振動信號進行時域及頻域分析可以建立對應的故障信號數(shù)據(jù)庫。而這些對于中小型企業(yè)和對故障檢測及時性要求不是那么高的系統(tǒng)來說性能過剩，同時其昂貴的成本將許多用戶擋在門外。這將給企業(yè)帶來額外的損失和經(jīng)濟負擔，同時此種方法并不能及時發(fā)現(xiàn)機械故障。同時這些設(shè)備一旦產(chǎn)生故障也將造成重大的經(jīng)濟損失，有時還會帶來人員傷亡和嚴重的環(huán)境污染。設(shè)備規(guī)模越來越大，結(jié)構(gòu)越來越復雜，功能越來越多，性能越來越高；這極大地提高了生產(chǎn)效率，改變了人們的生活方式。而傳統(tǒng)的定期檢測需要大量技術(shù)嫻熟經(jīng)驗豐富的技術(shù)員，但是此種方式往往帶來檢修過剩及生產(chǎn)線的不必要停頓。然而早期的在線監(jiān)測系統(tǒng)非常昂貴，需要鋪設(shè)大量的線路和專業(yè)的操作人員。振動監(jiān)測對于許多現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備有重要意義，各種設(shè)備中的電機及軸承在正常運轉(zhuǎn)時擁有穩(wěn)定的振動周期。同時通過精心設(shè)計的電源管理協(xié)議，基站端定時喚醒節(jié)點進行數(shù)據(jù)采集。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點處理能力將會隨之提高，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將具有更高的性能和智能化處理能力。此項BP 的計劃是建立一套預測維護系統(tǒng)用來監(jiān)