WSN分析調試平臺的研究與設計.pdf

1、WSN成為進入2000年以來公認的新興前沿熱點研究領域,并被認為是將對21世紀產生巨大影響力的技術之一。然而,在設計、開發(fā)WSN協議和應用的過程中,面臨著一系列挑戰(zhàn)性問題。首先WSN是一種資源受限的分布式系統(tǒng),例如通信能力有限、電源能量有限及計算能力有限等。其次,由于缺乏與用戶網絡的接口,缺少直觀地調試、分析工具,在應用過程中WSN的可視化受到很大的限制,也難于對其進行調試和管理,難于定位在開發(fā)和使用過程中出現的問題。最后,從微觀角度,

2、對于網絡節(jié)點狀態(tài)的獲取,在WSN中的難度遠遠大于普通網絡;從宏觀角度,WSN網絡的運行效率和性能也比一般網絡難以分析和度量。因此,獲取及處理信息的監(jiān)控平臺成為WSN研究和應用中的一個重點和難點。
　　本論文在研究IEEE802.15.4、ZigBee協議標準及其他WSN協議標準的基礎上,闡述了通用的WSN網絡體系結構,實現了具有一定通用性,可以分析、調試一個較大WSN網絡的監(jiān)控系統(tǒng)。整個系統(tǒng)由監(jiān)控節(jié)點和后臺軟件組成。高性能的監(jiān)控節(jié)

3、點由兩個RF芯片分別完成數據的接收和發(fā)送,監(jiān)控節(jié)點位于目標無線傳感器網絡中,并將獲取的WSN數據包傳送給后臺軟件,由后臺軟件作進一步的可視化顯示等處理。多個監(jiān)控節(jié)點通過以太網相互連接,從而可以完成對較大范圍WSN網絡的測試、分析,實現監(jiān)控平臺的網絡化。同時多個監(jiān)控節(jié)點通過IEEE1588時間同步協議完成同步,實現多級同步分析。系統(tǒng)可以抓取并分析符合IEEE802.15.4標準的WSN協議;用戶也可以通過開放接口,增加、配置新的目標協議,