一种无线传感器网络测试系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于无线通信网络领域，具体地涉及一种无线传感器网络测试系统。
【背景技术】
[0002]无线传感器网络(Wireless Sensor Network )是由部署在监测区域内的大量无线传感器节点组成，以自组织和多跳的方式进行工作，以协作的方式感知、采集、传输和处理覆盖区域内监测目标的信息。由于其成本低且体积较小，目前广泛应用于很多领域，如军事领域、医疗护理、环境监测与保护、目标追踪以及一些危险的工业环境如井矿、核电厂等等。为了保证无线传感器网络能够稳定、高效的工作，有必要对其进行测试与验证。
[0003]随着无线传感器网络的不断发展，无线传感器网络的性能也越来越受到人们的关注；为了评估无线传感器网络的性能，人们采用了各种各样的方式去测试无线传感器网络，如理论计算、仿真模型、实际环境监测等等。实际环境监测是在真实的环境下进行的，能够良好的反映实际网络的情况，所以实际环境监测已成为无线传感器网络测试的一个趋势。
[0004]现有的无线传感器网络测试平台比较著名的MoteLab和俄亥俄州立大学的Kansei0 MoteLab是由哈佛大学于2005年提出的，采用的是主动式的测试方法，需要占用无线传感器网络的一些资源，在一定程度上会影响无线传感器网络的通信质量，进而影响测试结果。Kansei建立了一个混合模拟的通用测试平台，但是混合模拟的方法还需要进一步验证。
【发明内容】
[0005]本发明就是针对上述MoteLab和Kansei存在的问题,提出一种无线传感器网络测试系统；本发明具有非入侵式、可扩展性好、耦合度小、内聚性强的优点，而且能够实时的监测无线传感器网络的信息，并对监测到的信息进行分析处理，得出无线传感器网络和各个传感器节点的性能信息。
[0006]为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。
[0007]本发明一种无线传感器网络测试系统，所述测试系统采用非入侵的、被动式测试方式；其结构要点是:包括硬件测试前端、被监测节点、以太网网络通信模块、数据处理模块、显示模块；所述数据处理模块和显示模块通过以太网网络通信模块与硬件测试前端相连接通信；所述硬件测试前端再与被监测节点相连接通信。
[0008]作为本发明的一种优选方案，所述数据处理模块采用Linux操作系统；所述显示模块采用Windows客户端。
[0009]进一步地，本发明所述数据处理模包括Mysql数据库、XML文件、XML解析模块、用户信息、性能指标计算、查询数据。
[0010]作为本发明的另一种优选方案，所述显示模块包括吞吐量、节点信息、误码率、丢包率、拓扑信息、数据信息、用户管理、告警信息。
[0011]作为本发明的另一种优选方案，所述硬件测试前端包括前端I到前端n，网口 I到网口 η。
[0012]本发明的有益效果是。
[0013]本发明提出的一种无线传感器网络测试系统采用非入侵的、被动式测试方式来采集被监测的网络信息，减少了对被监测网络的干扰；硬件测试前端采用网口的方式传输信息，克服了以往采用串口传输数据量小的问题；各个模块之间采用网络通信模块进行通信，减少了模块之间的耦合度。
[0014]本发明针对特定协议的无线传感器网络，设计了一个可扩展性好、内聚性强、耦合度小的无线传感器网络测试系统。系统的各个模块之间采用网络通信模块进行通信，减小了无线传感器网络测试系统各个模块之间的耦合度。该测试系统是在真实环境下的综合性能测试，采用非入侵式、被动式测试方式监测无线传感器网络的数据信息，并以Iinux操作系统为核心，计算无线传感器网络的性能指标。
【附图说明】
[0015]图1是本发明一种无线传感器网络测试系统整体设计框架图。
[0016]图2是本发明一种无线传感器网络测试系统的内部详细通信框图。
【具体实施方式】
[0017]如图1所示，为本发明一种无线传感器网络测试系统整体设计框架图。其中包括硬件测试前端、被监测节点、以太网网络通信模块、数据处理模块、显示模块；所述数据处理模块和显示模块通过以太网网络通信模块与硬件测试前端相连接通信；所述硬件测试前端再与被监测节点相连接通信。
[0018]所述无线传感器网络的测试方式有两种:一种是主动式测试，一种是被动式测试。主动式测试是指无线传感器网络中的传感器节点除了完成正常的网络通信外，还要向外部设备发送测试数据；被动式测试是指在不影响正常网络通信的情况下，通过硬件设备采集无线传感器网络的数据。主动式测试需要占用无线传感器网络的一些资源，在一定程度上会影响无线传感器网络的通信质量，从而影响测试结果；而被动式测试需要对每个传感器节点都配置一个硬件采集设备，当无线传感器网络规模很大时，这种方式很难实现。本发明针对的是中小规模的无线传感器网络，被动式测试可以满足要求，因此采取非入侵的、被动式的测试方式采集无线传感器网络的信息。
[0019]本发明测试系统是在真实环境下搭建的网络综合性能测试系统，采用非入侵的方式监测无线传感器网络的数据信息，并以Iinux操作系统为核心，计算无线传感器网络的性能指标，最终将测试结果通过显示模块展示出来。
[0020]本发明所述数据处理模块采用Linux操作系统；所述显示模块采用Windows客户端。所述被监测节点通过串口将数据发送给硬件测试前端设备，硬件测试前端设备将采集到的数据通过网线发送给Linux服务器，同时被测网络的簇头节点的数据信息也通过网线传送给Linux服务器。Linux服务器将接收到的数据进行处理，得到网络的性能(拓扑、吞吐量、误码率、丢包率等)，并将结果传给windows客户端进行显示。
[0021]如图2所示，本发明一种无线传感器网络测试系统的内部详细通信框图。其中，显示模块包括吞吐量、节点信息、误码率、丢包率、拓扑信息、数据信息、用户管理、告警信息；数据处理模包括Mysql数据库、XML文件、XML解析模块、用户信息、性能指标计算、查询数据；硬件测试前端包括前端I到前端n，网口 I到网口 η。
[0022]所述显示模块是用来显示测试结果等信息，包括拓扑、吞吐量、误码率、丢包率，节点信息，数据信息，告警信息以及用户管理等模块，并以文字、图形、图表等形式显示展示出来。
[0023]所述数据处理模块的性能指标计算模块通过查询Mysql数据库中的数据，计算无线传感器网络的拓扑、吞吐量、误码率以及丢包率等性能指标，并将结果存入Mysql数据库，将计算的网络性能指标通过XML文件的形式传递显示模块。
[0024]所述硬件测试前端负责采集被监测节点的信息，并将其解帧、封装成符合网口协议帧格式的数据帧，并通过以太网网络通信模块经网口发送到数据处理层。
【主权项】
1.一种无线传感器网络测试系统，所述测试系统采用非入侵的、被动式测试方式；其特征在于:包括硬件测试前端、被监测节点、以太网网络通信模块、数据处理模块、显示模块；所述数据处理模块和显示模块通过以太网网络通信模块与硬件测试前端相连接通信；所述硬件测试前端再与被监测节点相连接通信。2.根据权利要求1所述的一种无线传感器网络测试系统，其特征在于:所述数据处理模块采用Linux操作系统；所述显示模块采用Windows客户端。3.根据权利要求2所述的一种无线传感器网络测试系统，其特征在于:所述数据处理模包括Mysql数据库、XML文件、XML解析模块、用户信息、性能指标计算、查询数据。4.根据权利要求2所述的一种无线传感器网络测试系统，其特征在于:所述显示模块包括吞吐量、节点信息、误码率、丢包率、拓扑信息、数据信息、用户管理、告警信息。5.根据权利要求1所述的一种无线传感器网络测试系统，其特征在于:所述硬件测试前端包括前端I到前端n，网口 I到网口 η。
【专利摘要】一种无线传感器网络测试系统。本发明具有非入侵式、可扩展性好、耦合度小、内聚性强的优点，而且能够实时的监测无线传感器网络的信息，并对监测到的信息进行分析处理，得出无线传感器网络和各个传感器节点的性能信息。本发明包括硬件测试前端、被监测节点、以太网网络通信模块、数据处理模块、显示模块；所述数据处理模块和显示模块通过以太网网络通信模块与硬件测试前端相连接通信；所述硬件测试前端再与被监测节点相连接通信；所述数据处理模块采用Linux操作系统；所述显示模块采用Windows客户端。
【IPC分类】H04W24/00
【公开号】CN105592475
【申请号】CN201410567758
【发明人】祁艳
【申请人】祁艳
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年10月22日