传感器网络——基本模型认识

1、cc3200采集传感器数据后，经内部WiFi网络处理单元cc3100数据封装后无线发送至远端路由器。

具体过程如下：

cc3100利用内部的TCP/IP协议栈对数据进行封装，之后数据进入基带电路，经基带处理后输出基带信号，之后信号进入射频电路，经处理后，基带信号被调制到发射射频载波上，输出的射频频带信号经外部的2.4G带通滤波器滤波之后，通过外接的天线辐射出去。

---

2、整体模型

• 无线路由器作为无线接入点AP

• 以此接入点AP为中心创建一个有中心的结构化WLAN的基本服务集BSS

基本服务集用于描述在一个WLAN中的一组相互通信的移动设备，每个基本服务集都有一个唯一的标识BSSID

• 接入点将服务集识别码SSID广播出去

SSID是一个或一组基础架构模式无线网络的标识，分为：

• 基本服务集标识符BSSID：表示AP的数据链路层的MAC地址。（MAC地址是网卡的实际物理地址，由6个字节的16进制数表示）
• 扩展服务集标识符ESSID：一个最长32字节区分大小写的字符串，表示无线网络的名称。

• 众多cc3200控制的子节点作为无线站点STA，通过SSID和安全密钥加入到BSS

• BSS中所有的STA与上游中心程序器的通信都是通过AP转发来完成

• 各个传感器节点将获取的信息无线发送到无线路由器，之后路由器将接收到的信息发送给管理单元的上游中心程序器。利用PC机代替上游中心程序器接收并分析数据。

• 为了方便区分来自不同传感器节点的数据，每个节点的主控单元cc3200需要对数据进行编帧。为数据添加两个字节的帧标志以及四个字节的帧计数。不同的帧标志对应不同的传感器节点 ，帧计数是为了验证数据在传输过程中是否丢帧。

---

3、TCP/IP

传感器节点作为无线站点STA通过TCP/IP协议基础上向外发送数据，TCP/IP一共有两种传输层协议：

• TCP：传输控制协议，可靠传输。

• UDP：用户数据报协议，无连接的，不可靠的尽力数据传送的传输协议。

TCP/IP通信模型结构

客户和服务器进行通信时，服务器要保持监听状态，等待客户的请求，监听到请求之后，执行相应的操作。

 

TCP/IP四层模型

了解以下知识点：

• 互联网络的本质是实现节点之间的进程的通信。

• 计算机中的每一个应用程序都可以叫做一个进程，每个进程都被计算机分配一个唯一的端口，以及用于标识该进程的端口号，以区别这台计算机上的其他应用程序进程。

• 端口号的范围是0-65535的16位无符号整数。

• 端口号可唯一标识同一台计算机上的某个应用程序进程，但是当这台计算机接入互联网时，就需要《协议，本地IP，本地端口号》三元组来标识。

• 两个节点之间的通信是由两个进程完成，需要相同的协议才能实现通信。此时需要采用《协议，本地IP，本地端口号，远端IP，远端端口号》五元组来唯一标识一个完整的TCP/IP通信。

• 《协议，本地IP，本地端口号》或者《协议，远端IP，远端端口号》三元组叫做一个半相关。

• 套接字（socket）是两个进程建立的通信连接中的一个端点。可用一个半相关来唯一标识一个套接字。

套接字的通信原理如下图

在实际通信应用中，通信由客户端套接字发起，客户端需要先指明他要通信的对象，也即是指出远端服务器的IP和进程端口号，之后才能向其发出通信请求。

---

4、TCP/IP四层模型和OSI七层模型的关系

 

5、总结

 （1）通过TCP发送数据包一般要经过以下四个步骤：

• 打开socket接口

• 连接服务器

• 发送数据包

• 关闭socket接口

（2）子节点成功连接到TCP服务器之后，可以开始对加速度传感器的配置，IIC的配置，然后读取加速度传感器的数据并发送，进入数据传输阶段，期间需要对采集的数据进行编帧处理，将原始数据放在一个数组中，编帧我觉得就是在这个数组后面加上一系列的标志。然后调用socket的发送函数，将一帧数据发送到远端TCP服务器。

（3）数据的帧格式可以参考