網(wǎng)絡(luò)層在各個(gè)跳數(shù)等級(jí)下的時(shí)延測(cè)試 - 移動(dòng)多Sink無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

　　(1)測(cè)試目的：網(wǎng)絡(luò)層在各個(gè)跳數(shù)等級(jí)下的時(shí)延。

　　(2)測(cè)試方法：將多個(gè)節(jié)點(diǎn)依次排開(形成線型n(n>0)跳排放)，其中節(jié)點(diǎn)N1，Nn分別處于兩端，N1向Nn發(fā)送二個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文(P1，長(zhǎng)度為20 B)，同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器;Nn收到P1后，反饋一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文(P2，長(zhǎng)度為20 B)，N1收到P2后，停止定時(shí)器，讀取時(shí)間差τ。1次測(cè)試將發(fā)送1 000次P1，平均時(shí)延

。

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　　(3)測(cè)試跳數(shù)：1～5跳。

　　(4)測(cè)試次數(shù)：測(cè)試10次取平均值。

　　(5)測(cè)試數(shù)據(jù)分析：如圖3所示。

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　　(6)測(cè)試結(jié)果評(píng)估：1跳平均時(shí)延22.8ms，2跳平均時(shí)延49.2ms，3跳平均時(shí)延80ms，4跳平均時(shí)延102.6ms，5跳平均時(shí)延148.2ms。

　　4.3 移動(dòng)Sink丟包率測(cè)試

　　(1)測(cè)試目的：Sink丟包率。

　　(2)測(cè)試方法：在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置1個(gè)數(shù)據(jù)源節(jié)點(diǎn)，并以該節(jié)點(diǎn)組建一個(gè)具有n(n>0)跳的網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置2個(gè)移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)移動(dòng)速率為1 m/s)，數(shù)據(jù)源節(jié)點(diǎn)發(fā)送0～999號(hào)1 000個(gè)連續(xù)數(shù)據(jù)包，通過網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)源節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)，移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)從與數(shù)據(jù)源節(jié)點(diǎn)相距1跳的位置逐漸遠(yuǎn)離數(shù)據(jù)源節(jié)點(diǎn)，記錄Sink節(jié)點(diǎn)在不同跳數(shù)下丟掉的包序號(hào)個(gè)數(shù)。為了保證測(cè)試環(huán)境與實(shí)際應(yīng)用環(huán)境相一致，在測(cè)試過程中，測(cè)試環(huán)境為室內(nèi)有阻擋環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)中沒有布設(shè)冗余節(jié)點(diǎn)，并且安排測(cè)試人員在測(cè)試環(huán)境中穿行，增加測(cè)試環(huán)境的復(fù)雜度。

　　(3)測(cè)試跳數(shù)：1～5跳。

　　(4)測(cè)試次數(shù)：測(cè)試10次取平均值。

　　(5)測(cè)試數(shù)據(jù)分析：如圖4所示。

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　　(6)測(cè)試結(jié)果評(píng)估：由于功率比較小(-25dBm，采用2.4GHz小功率時(shí)對(duì)障礙物的穿透能量弱)，測(cè)試過程中環(huán)境較為復(fù)雜、環(huán)境干擾較大，以及網(wǎng)絡(luò)沒有布設(shè)冗余節(jié)點(diǎn)，因此丟包比較嚴(yán)重，平均丟包率為5.5%。三跳測(cè)試時(shí)，有人剛好擋在數(shù)據(jù)源節(jié)點(diǎn)和Sink節(jié)點(diǎn)之間，因此，三跳測(cè)試的丟包率最高。

　　6 結(jié)語

　　本文面向軍事防御、災(zāi)害監(jiān)測(cè)與救援等危險(xiǎn)/惡劣應(yīng)用環(huán)境的共性特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并構(gòu)建了移動(dòng)多Sink無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)便攜式移動(dòng)指揮、事件定位、環(huán)境信息感知、移動(dòng)用戶生命監(jiān)護(hù)、多模式交互(語音、圖像、文字等)等5大功能。實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中存在2個(gè)移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)平均延時(shí)小于100 ms，網(wǎng)絡(luò)丟包率小于6%，可滿足對(duì)于網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性要求不高的應(yīng)用。