特定液位传感器平台侧重于节点的超低功耗和体积的微型化设计，但同时也决定了其处理能力和传输能力很有限。比如UCBerkeley的Spec[l]就是在2．5mm×2．5mm的硅片上集成了处理器、RAM、通信接口和传感器的一种节点，它靠一个附带的微型电池供电可以连续工作几年，但在其原型版本中只有单向的通信链路；液位传感器再如由DAR-PA／MTOMEMSprogram支持UCBerkeley研发的SmartDust也是一种超微型的节点，其设计目标体积是1mm3左右，由于使用光通信并采用主动和被动两种工作模式，其功耗可以进一步降低。

    通用液位传感器平台对体积要求有所放宽，液位传感器侧重于节点的可扩展性和测试需求，但同样对节点功耗有较严格的要求，这类平台也是目前在实验研究和产品化中应用最多的。该类型中以UCBerkeley的Mica系列节点为主要代表，主要包括Rene、Mica、Mica2、Mica2dot、Mica-Z等不同版本。

    高带宽液位传感器平台的主要特点是处理能力强、存储容量大、接口丰富，液位传感器其射频带宽比前两种更宽，甚至可以进行音视频信号的传递。该类节点的典型代表是由Intel公司设计的Imote，它采用ARM7TDMI内核，可通过蓝牙接口与PDA等设备连接，由于功能强大，相应的系统功耗也有所增加。

    液位传感器网关平台是无线传感器网络中不可缺少的部分，通常它的处理能力和接口带宽比其他几类更高。它实现的是无线传感器网络与其他类型网络之间，或者是不同无线传感器网络之间的数据交换，由通用接口使用协议转换功能实现。

    1网络架构与节点设计

    1．1网络架构设计

  多个终端节点node与汇集节点sink决定了检测区域的范围，各节点监测数据通过自组织的多跳路由网络传送至网关节点gate；然后通过串行通信接口传送至网关计算机并接入Internet，远程的监控终端可以通过Internet获取监控范围内的监测数据。

       1．2节点设计

    由于无线传感器网络是一种典型的自组织网络，其拓扑结构会随着节点的加入、退出或移动而改变，各节点在网络中的功能也随之动态变化，因此在监测区域中的节点都应具备充当终端节点或汇集节点的能力。终端节点和汇集节点可统称为"普通节点"，

    28位RISC结构低功耗MCU设计

    在现有的各类无线传感器网络节点硬件设计中都采用的是嵌入式领域广泛应用的一些通用处理器单元，而没有针对无线传感器网络应用开发专用的控制核心，因而节点设计中会受到体积、功耗、接口、资源等方面的限制，甚至在某些设计中还存在资源浪费的情况。这对节点的低功耗、微型化设计非常不利，因此在本设计中自行设计并实现了一种8位RISC结构低功耗MCU，作为节点控制核心。

   2.2设计中的低功耗考虑

    由于无线传感器网络的应用特点决定其设计必须围绕低功耗进行，因此作为节点控制核心的MCU的低功耗设计也相当重要。在设计中从系统层次和逻辑层次的三个方面进行低功耗考虑：工作电压、时钟控制和电路规模。工作电压主要与芯片制造工艺相关，目前选用3．3V工作电压以O．18μmCMOS工艺设计，由于制造工艺环节不在我们的可控范围内，故在此不作更多讨论。

    在时钟控制方面主要使用了门控时钟、两相时钟流水和休眠唤醒机制。门控时钟主要采用使能信号控制各独立模块和电路的时钟信号来源，以灵活地开启和关闭各触发器的翻转来达到降低功耗的目的。两相时钟流水主要用于提高CPU的顺序取指执行速度，采用这种方式可以在同等总线时钟和同样工作负荷的情况下缩短CPU的工作时间，从系统层次来看减小了CPU的工作占空比，从而降低功耗。休眠唤醒机制的基本原理是关闭系统中暂时不使用的部分甚至是CPU的核心模块，以降低系统总体的能源消耗。在该MCU中设计了全速工作模式working和两种低功耗休眠模式sleep1、sleep2，这两种休眠模式下都会关闭系统主时钟，但其唤醒方式和程序运行模式有所不同。