无线传感器网络的测试工具对于传感器网络的深入研究和应用具有重要意义。本文提出了一种基于硬件平台的无线传感器网络测试方法,并介绍了基于该方法的无线传感器网络测试平台系统的的设计思路和详细实现。该测试平台系统由由硬件测试仪和服务器软件两部分组成。测试仪负责收集无线传感器网络节点CPU和射频芯片通信的数字信号,并通过以太网传送到服务器,服务器软件通过分析各个节点的数字通信信号从而得到整个网络的通信过程。本文给出了测试仪的通信协议设计,软硬件设计。测试仪采用可编程逻辑阵列(FPGA)高速采集传感器节点的内部互连信息,并将采集的信息通过额外网络传输到测试服务器进行集中处理,还原节点状态信息和获取整个无线网络的通信情况,并且避免了对传感器网络节点运行和无线通信的影响。测试仪包含两个部分。一是数据处理和传输部分,包括CPU和以太网控制器,另一部分是数据获取和控制部分。另外说明了该系统中的服务器软件设计。服务器软件包括数据捕获软件和一系列的数据分析软件。数据捕获软件将测试仪上传的数据记录存储,为其他分析软件提供数据基础。该测试平台捕获的数据是基于物理硬件的,所以,在此基础上可以分析节点各个层面的通信过程。基于该平台,用户可以很好的扩展自己所需要的分析工具。在论文中介绍了两个网络分析软件:一是逻辑分析软件,可作为节点调试工具;另一个是节点通信动画模拟软件,可形象的表示节点间的通信过程。基于该测试平台捕获的数据,本文做了无线传感器网络节点逻辑波形分析,时间同步分析,数据包分组解析分析和无线传感器网络性能分析。实验测试表明标明,该测试平台系统可以很好的获取节点的状态,通过综合各个节点的信息,可以为分析无线传感器网络性能带来方便。
