一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無線通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，具體地涉及一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network )是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的大量無線傳感器節(jié)點(diǎn)組成，以自組織和多跳的方式進(jìn)行工作，以協(xié)作的方式感知、采集、傳輸和處理覆蓋區(qū)域內(nèi)監(jiān)測目標(biāo)的信息。由于其成本低且體積較小，目前廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域，如軍事領(lǐng)域、醫(yī)療護(hù)理、環(huán)境監(jiān)測與保護(hù)、目標(biāo)追蹤以及一些危險(xiǎn)的工業(yè)環(huán)境如井礦、核電廠等等。為了保證無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠穩(wěn)定、高效的工作，有必要對(duì)其進(jìn)行測試與驗(yàn)證。
[0003]隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能也越來越受到人們的關(guān)注；為了評(píng)估無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能，人們采用了各種各樣的方式去測試無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，如理論計(jì)算、仿真模型、實(shí)際環(huán)境監(jiān)測等等。實(shí)際環(huán)境監(jiān)測是在真實(shí)的環(huán)境下進(jìn)行的，能夠良好的反映實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的情況，所以實(shí)際環(huán)境監(jiān)測已成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試的一個(gè)趨勢。
[0004]現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試平臺(tái)比較著名的MoteLab和俄亥俄州立大學(xué)的Kansei0 MoteLab是由哈佛大學(xué)于2005年提出的，采用的是主動(dòng)式的測試方法，需要占用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一些資源，在一定程度上會(huì)影響無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量，進(jìn)而影響測試結(jié)果。Kansei建立了一個(gè)混合模擬的通用測試平臺(tái)，但是混合模擬的方法還需要進(jìn)一步驗(yàn)證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明就是針對(duì)上述MoteLab和Kansei存在的問題,提出一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)；本發(fā)明具有非入侵式、可擴(kuò)展性好、耦合度小、內(nèi)聚性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，而且能夠?qū)崟r(shí)的監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的信息，并對(duì)監(jiān)測到的信息進(jìn)行分析處理，得出無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的性能信息。
[0006]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0007]本發(fā)明一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)，所述測試系統(tǒng)采用非入侵的、被動(dòng)式測試方式；其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是:包括硬件測試前端、被監(jiān)測節(jié)點(diǎn)、以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、顯示模塊；所述數(shù)據(jù)處理模塊和顯示模塊通過以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信模塊與硬件測試前端相連接通信；所述硬件測試前端再與被監(jiān)測節(jié)點(diǎn)相連接通信。
[0008]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述數(shù)據(jù)處理模塊采用Linux操作系統(tǒng)；所述顯示模塊采用Windows客戶端。
[0009]進(jìn)一步地，本發(fā)明所述數(shù)據(jù)處理模包括Mysql數(shù)據(jù)庫、XML文件、XML解析模塊、用戶信息、性能指標(biāo)計(jì)算、查詢數(shù)據(jù)。
[0010]作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述顯示模塊包括吞吐量、節(jié)點(diǎn)信息、誤碼率、丟包率、拓?fù)湫畔ⅰ?shù)據(jù)信息、用戶管理、告警信息。
[0011]作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述硬件測試前端包括前端I到前端n，網(wǎng)口 I到網(wǎng)口 η。
[0012]本發(fā)明的有益效果是。
[0013]本發(fā)明提出的一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)采用非入侵的、被動(dòng)式測試方式來采集被監(jiān)測的網(wǎng)絡(luò)信息，減少了對(duì)被監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的干擾；硬件測試前端采用網(wǎng)口的方式傳輸信息，克服了以往采用串口傳輸數(shù)據(jù)量小的問題；各個(gè)模塊之間采用網(wǎng)絡(luò)通信模塊進(jìn)行通信，減少了模塊之間的耦合度。
[0014]本發(fā)明針對(duì)特定協(xié)議的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計(jì)了一個(gè)可擴(kuò)展性好、內(nèi)聚性強(qiáng)、耦合度小的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)。系統(tǒng)的各個(gè)模塊之間采用網(wǎng)絡(luò)通信模塊進(jìn)行通信，減小了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)各個(gè)模塊之間的耦合度。該測試系統(tǒng)是在真實(shí)環(huán)境下的綜合性能測試，采用非入侵式、被動(dòng)式測試方式監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)信息，并以Iinux操作系統(tǒng)為核心，計(jì)算無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)框架圖。
[0016]圖2是本發(fā)明一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)的內(nèi)部詳細(xì)通信框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1所示，為本發(fā)明一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)框架圖。其中包括硬件測試前端、被監(jiān)測節(jié)點(diǎn)、以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、顯示模塊；所述數(shù)據(jù)處理模塊和顯示模塊通過以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信模塊與硬件測試前端相連接通信；所述硬件測試前端再與被監(jiān)測節(jié)點(diǎn)相連接通信。
[0018]所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的測試方式有兩種:一種是主動(dòng)式測試，一種是被動(dòng)式測試。主動(dòng)式測試是指無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點(diǎn)除了完成正常的網(wǎng)絡(luò)通信外，還要向外部設(shè)備發(fā)送測試數(shù)據(jù)；被動(dòng)式測試是指在不影響正常網(wǎng)絡(luò)通信的情況下，通過硬件設(shè)備采集無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)。主動(dòng)式測試需要占用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一些資源，在一定程度上會(huì)影響無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量，從而影響測試結(jié)果；而被動(dòng)式測試需要對(duì)每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)都配置一個(gè)硬件采集設(shè)備，當(dāng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)規(guī)模很大時(shí)，這種方式很難實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明針對(duì)的是中小規(guī)模的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，被動(dòng)式測試可以滿足要求，因此采取非入侵的、被動(dòng)式的測試方式采集無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的信息。
[0019]本發(fā)明測試系統(tǒng)是在真實(shí)環(huán)境下搭建的網(wǎng)絡(luò)綜合性能測試系統(tǒng)，采用非入侵的方式監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)信息，并以Iinux操作系統(tǒng)為核心，計(jì)算無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)，最終將測試結(jié)果通過顯示模塊展示出來。
[0020]本發(fā)明所述數(shù)據(jù)處理模塊采用Linux操作系統(tǒng)；所述顯示模塊采用Windows客戶端。所述被監(jiān)測節(jié)點(diǎn)通過串口將數(shù)據(jù)發(fā)送給硬件測試前端設(shè)備，硬件測試前端設(shè)備將采集到的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)線發(fā)送給Linux服務(wù)器，同時(shí)被測網(wǎng)絡(luò)的簇頭節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息也通過網(wǎng)線傳送給Linux服務(wù)器。Linux服務(wù)器將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到網(wǎng)絡(luò)的性能(拓?fù)?、吞吐量、誤碼率、丟包率等)，并將結(jié)果傳給windows客戶端進(jìn)行顯示。
[0021]如圖2所示，本發(fā)明一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)的內(nèi)部詳細(xì)通信框圖。其中，顯示模塊包括吞吐量、節(jié)點(diǎn)信息、誤碼率、丟包率、拓?fù)湫畔?、?shù)據(jù)信息、用戶管理、告警信息；數(shù)據(jù)處理模包括Mysql數(shù)據(jù)庫、XML文件、XML解析模塊、用戶信息、性能指標(biāo)計(jì)算、查詢數(shù)據(jù)；硬件測試前端包括前端I到前端n，網(wǎng)口 I到網(wǎng)口 η。
[0022]所述顯示模塊是用來顯示測試結(jié)果等信息，包括拓?fù)?、吞吐量、誤碼率、丟包率，節(jié)點(diǎn)信息，數(shù)據(jù)信息，告警信息以及用戶管理等模塊，并以文字、圖形、圖表等形式顯示展示出來。
[0023]所述數(shù)據(jù)處理模塊的性能指標(biāo)計(jì)算模塊通過查詢Mysql數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，計(jì)算無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)?、吞吐量、誤碼率以及丟包率等性能指標(biāo)，并將結(jié)果存入Mysql數(shù)據(jù)庫，將計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)通過XML文件的形式傳遞顯示模塊。
[0024]所述硬件測試前端負(fù)責(zé)采集被監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的信息，并將其解幀、封裝成符合網(wǎng)口協(xié)議幀格式的數(shù)據(jù)幀，并通過以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信模塊經(jīng)網(wǎng)口發(fā)送到數(shù)據(jù)處理層。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)，所述測試系統(tǒng)采用非入侵的、被動(dòng)式測試方式；其特征在于:包括硬件測試前端、被監(jiān)測節(jié)點(diǎn)、以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、顯示模塊；所述數(shù)據(jù)處理模塊和顯示模塊通過以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信模塊與硬件測試前端相連接通信；所述硬件測試前端再與被監(jiān)測節(jié)點(diǎn)相連接通信。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)處理模塊采用Linux操作系統(tǒng)；所述顯示模塊采用Windows客戶端。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)處理模包括Mysql數(shù)據(jù)庫、XML文件、XML解析模塊、用戶信息、性能指標(biāo)計(jì)算、查詢數(shù)據(jù)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)，其特征在于:所述顯示模塊包括吞吐量、節(jié)點(diǎn)信息、誤碼率、丟包率、拓?fù)湫畔ⅰ?shù)據(jù)信息、用戶管理、告警信息。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)，其特征在于:所述硬件測試前端包括前端I到前端n，網(wǎng)口 I到網(wǎng)口 η。
【專利摘要】一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)。本發(fā)明具有非入侵式、可擴(kuò)展性好、耦合度小、內(nèi)聚性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，而且能夠?qū)崟r(shí)的監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的信息，并對(duì)監(jiān)測到的信息進(jìn)行分析處理，得出無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的性能信息。本發(fā)明包括硬件測試前端、被監(jiān)測節(jié)點(diǎn)、以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、顯示模塊；所述數(shù)據(jù)處理模塊和顯示模塊通過以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信模塊與硬件測試前端相連接通信；所述硬件測試前端再與被監(jiān)測節(jié)點(diǎn)相連接通信；所述數(shù)據(jù)處理模塊采用Linux操作系統(tǒng)；所述顯示模塊采用Windows客戶端。
【IPC分類】H04W24/00
【公開號(hào)】CN105592475
【申請?zhí)枴緾N201410567758
【發(fā)明人】祁艷
【申請人】祁艷
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2014年10月22日