無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )拓撲的監控與維護

4 實(shí)驗驗證

本文的實(shí)驗驗證可在基于CC2430搭建的WSN開(kāi)發(fā)平臺上進(jìn)行，該平臺共使用5個(gè)終端節點(diǎn)、5個(gè)路由節點(diǎn)、1個(gè)網(wǎng)關(guān)和PC調試機。所有傳感器節點(diǎn)自組織成無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，并將感知信息和拓撲信息匯報給網(wǎng)關(guān)節點(diǎn)，網(wǎng)關(guān)節點(diǎn)與PC機通過(guò)串口相連，操作人員可以通過(guò)上位機的調試軟件對網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監控。圖8所示是其上位機監控程序界面。該試驗網(wǎng)絡(luò )的節點(diǎn)布局示意圖如圖9所示。

實(shí)驗時(shí)隨機選取監控過(guò)程中兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò )拓撲結構監控過(guò)程示意圖如圖10所示。其中兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)在實(shí)驗過(guò)程中上報的拓撲變化信息如表1所列。

從實(shí)驗結果可以看出，一方面，父節點(diǎn)能夠實(shí)時(shí)上報其子節點(diǎn)加入和丟失的網(wǎng)絡(luò )變化情況；另一方面，子節點(diǎn)也能夠及時(shí)檢測出其父節點(diǎn)的丟失，并選擇其他父節點(diǎn)重新申請加入網(wǎng)絡(luò )?？梢?jiàn)，本系統具有網(wǎng)絡(luò )的自組織、自適應的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò )監控與維護功能。

5 結語(yǔ)

本文提出了一種通過(guò)終端與父節點(diǎn)間的失步信號來(lái)捕捉與基于葉子節點(diǎn)人為觸發(fā)失步函數調用的方法，可以實(shí)現整個(gè)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)丟失情況的獲取。其中，通過(guò)終端與父節點(diǎn)間失步信號來(lái)捕捉節點(diǎn)丟失信息的方法無(wú)需人為干預，能夠通過(guò)協(xié)議自動(dòng)實(shí)現，從而減少了查詢(xún)的數據量和對其操作帶來(lái)的系統資源占用；基于葉子節點(diǎn)的失步函數觸發(fā)機制，只通過(guò)葉子節點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)的數據傳輸，就能夠完成整個(gè)線(xiàn)路上節點(diǎn)丟失情況的獲取，在實(shí)際應用中，經(jīng)常由終端上報數據，相當于終端自動(dòng)完成數據線(xiàn)路上父節點(diǎn)丟失情況的發(fā)現，使該方法的實(shí)施更加簡(jiǎn)單。這兩種方法的結合，能夠以較小的數據通訊量、簡(jiǎn)單的操作和較小的系統資源占用來(lái)實(shí)現網(wǎng)絡(luò )發(fā)現的功能，因而具有較高的實(shí)際應用價(jià)值。

本文提出的網(wǎng)絡(luò )拓撲維護方法具備網(wǎng)絡(luò )拓撲的自組織、自適應功能，可滿(mǎn)足無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )系統對于網(wǎng)絡(luò )組織結構的動(dòng)態(tài)性能要求。同時(shí)具備拓撲結構的存儲功能，能以較少的系統資源保存整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的動(dòng)態(tài)拓撲結構，十分方便網(wǎng)絡(luò )的管理和控制。