● 摘要
无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)近年来在军事、智能家居、环境监测等领域的迅速发展以及实际应用对于无线传感器网络的测试提出了迫切要求。在测试方法中,实际物理测试平台对于无线传感器网络及节点的测试具有真实可信的特点,它能准确的测试出节点及网络在实际环境中的性能指标及工作特性,因此搭建针对无线传感器网络的物理测试平台及系统具有很重要的现实意义。论文提出了一种用于测试无线传感器网络性能指标的方法,并研制开发了一个基于CAN总线的分布式测试系统,该系统结构简洁、测试功能全面、可扩展性强。论文的主要工作包括:一、在分析无线传感器网络实际应用特点的基础上,设计并实现了针对无线传感器网络测试指标的测试算法,包括在线编程、节点以及网络测试的相关测试方法及算法。二、根据测试要求,设计了具体测试方案和系统总体结构。由于传感网中节点具有分散性,为了减小对网络的干扰,提高可靠性,设计了由多个测试单元组成的分布式的测试网络,以CAN总线作为测试总线完成与PC机数据交互。三、根据系统的总体设计分别完成了系统的硬件设计和软件设计,实现了节点测试数据的分布式采集及测试结果显示,同时设计CAN总线应用层的通信协议实现了对节点的并行在线BSL(Bootstrap Loader,简称BSL)编程,并在PC机开发了一个界面,用于控制整个测试系统的运行。四、利用新建立的测试系统,实现了对节点能耗、节点BSL编程等节点测试以及吞吐量、丢包率、能量效率、链路质量以及接收信号强度等网络指标的测试。实验结果表明,该测试系统能够快速高效的完成无线传感器网络的一些性能指标的测试,根据测试结果可以分析优化无线传感器网络的硬件及协议设计,在线BSL编程有利于提高节点程序的更新效率。
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