專利名稱：一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)試設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)試設(shè)備，用于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議測(cè)試和 性能測(cè)量，屬于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)相比，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜多變，無(wú)線通信鏈路具有高度 的不穩(wěn)定性，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源極為受限。如何對(duì)這些應(yīng)用研究 成果進(jìn)行驗(yàn)證和測(cè)試，以保證其在實(shí)際工作中穩(wěn)定高效，已經(jīng)成為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過(guò) 程中亟待解決的問(wèn)題。目前大多數(shù)研究都通過(guò)理論分析和計(jì)算機(jī)模擬的方法進(jìn)行驗(yàn)證和測(cè)試。理論分析 的方法雖然可以進(jìn)行多個(gè)同類協(xié)議的比較，但數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建計(jì)算復(fù)雜度過(guò)高，在應(yīng)用這 些模型解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)需要做大量簡(jiǎn)化，從而降低了理論性能分析的可信度?，F(xiàn)有的計(jì)算 機(jī)模擬工具則由于難以真實(shí)體現(xiàn)無(wú)線通信的不穩(wěn)定性，其驗(yàn)證的效果也無(wú)法令人滿意。而 通過(guò)傳感器節(jié)點(diǎn)建立網(wǎng)絡(luò)測(cè)試，可以在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的性能，不僅比較全 面地包含了影響網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的各個(gè)因素，而且也避免了因模型簡(jiǎn)化導(dǎo)致的理論誤差。目前國(guó)際上已經(jīng)出現(xiàn)諸如Motelab和Kansei等無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)試的平臺(tái)級(jí)設(shè) 備。Motelab包含190個(gè)節(jié)點(diǎn)和相關(guān)的輔助模塊，Kansei包含300個(gè)以上的節(jié)點(diǎn)和輔助模 塊。它們提供了對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)的良好測(cè)試能力，然而它們也存在一些問(wèn)題，主要包括(1) 這些節(jié)點(diǎn)和輔助模塊之間存在復(fù)雜的連線，包括電源線和數(shù)據(jù)通信線，成百上千的線纜的 部署收納是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題；(2)這些節(jié)點(diǎn)和輔助模塊占據(jù)較大的空間，如Kansei部署在 數(shù)百平米的大實(shí)驗(yàn)室中，難以靈活地改造和移動(dòng)。上述問(wèn)題的存在使得現(xiàn)有的測(cè)試平臺(tái)級(jí) 設(shè)備缺乏靈活的部署、移動(dòng)和配置能力。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)以上問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)試設(shè)備，用于 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議測(cè)試和性能測(cè)量。該設(shè)備使用機(jī)架式結(jié)構(gòu)，測(cè)試單元可以在機(jī)架上靈 活的部署和插拔，測(cè)試單元的數(shù)量可以隨用戶需求增減，測(cè)試線纜通過(guò)機(jī)架線槽收納，從而 簡(jiǎn)化了測(cè)試設(shè)備的安裝、部署和維護(hù)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為—種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)試設(shè)備，其特征在于包括機(jī)架、多個(gè)可插拔測(cè)試單元、測(cè)試 服務(wù)器、顯示設(shè)備、輸入設(shè)備；所述可插拔測(cè)試單元包括無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和測(cè)試輔助 模塊，所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過(guò)數(shù)據(jù)接口與所述測(cè)試輔助模塊連接，所述機(jī)架上設(shè)有 若干個(gè)與所述可插拔測(cè)試單元匹配的插槽，所述可插拔測(cè)試單元通過(guò)插槽安裝于所述機(jī)架 上，所述測(cè)試輔助模塊經(jīng)以太網(wǎng)與所述測(cè)試服務(wù)器連接，所述測(cè)試服務(wù)器經(jīng)數(shù)據(jù)線分別與 所述顯示設(shè)備、所述輸入設(shè)備連接；其中，所述以太網(wǎng)的通信線纜布設(shè)在所述機(jī)架的線槽內(nèi) 連接所述測(cè)試服務(wù)器和所述可插拔測(cè)試單元。[0008]所述機(jī)架上設(shè)有若干安裝架，每一所述安裝架上設(shè)有若干個(gè)與所述可插拔測(cè)試單 元匹配的插槽。所述插槽的兩側(cè)設(shè)有固定導(dǎo)軌，所述可插拔測(cè)試單元經(jīng)固定導(dǎo)軌插入所述插槽 內(nèi)。所述插槽前端兩側(cè)和所述可插拔測(cè)試單元前端兩側(cè)分別設(shè)有螺孔，所述可插拔測(cè) 試單元通過(guò)螺釘固定安裝在所述插槽內(nèi)。所述以太網(wǎng)包括一集線器或交換機(jī)，所述集線器或交換機(jī)安裝于所述機(jī)架內(nèi)；所 述可插拔測(cè)試單元和所述測(cè)試服務(wù)器分別經(jīng)通信線纜與所述集線器或交換機(jī)連接。所述數(shù)據(jù)接口為通用輸入輸出口、或異步串行接口、或串行外設(shè)接口。所述測(cè)試服務(wù)器、顯示設(shè)備、輸入設(shè)備分別安裝在所述機(jī)架內(nèi)的上側(cè)。所述測(cè)試服務(wù)器為工控機(jī)。所述輸入設(shè)備包括鍵盤和鼠標(biāo)。所述測(cè)試服務(wù)器設(shè)有一網(wǎng)絡(luò)接口，所述測(cè)試服務(wù)器通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)接口與外網(wǎng)連接。機(jī)架式無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)試設(shè)備的邏輯結(jié)構(gòu)包括多個(gè)可插拔測(cè)試單元、集線器 (或交換機(jī))、測(cè)試服務(wù)器、顯示設(shè)備、輸入設(shè)備(鼠標(biāo)鍵盤)等，可插拔測(cè)試單元分別經(jīng)數(shù) 據(jù)線與集線器(或交換機(jī))連接，集線器(或交換機(jī))經(jīng)數(shù)據(jù)線與測(cè)試服務(wù)器連接，測(cè)試服 務(wù)器分別經(jīng)數(shù)據(jù)線與顯示設(shè)備、輸入設(shè)備連接。該測(cè)試平臺(tái)還包括一組對(duì)外的網(wǎng)絡(luò)接口，可 以通過(guò)以太網(wǎng)將測(cè)試數(shù)據(jù)傳輸給遠(yuǎn)程用戶并接受遠(yuǎn)程訪問(wèn)控制。每個(gè)可插拔測(cè)試單元包括一個(gè)待測(cè)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和一個(gè)測(cè)試輔助模塊。 無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)是被測(cè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一部分。測(cè)試輔助模塊一方面與無(wú)線傳感器網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接，獲得無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的測(cè)試信息或者控制無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀 態(tài)；另一方面，測(cè)試輔助模塊通過(guò)以太網(wǎng)和測(cè)試服務(wù)器相連，將測(cè)試信息傳輸?shù)綔y(cè)試服務(wù)器 或接收來(lái)自測(cè)試服務(wù)器的控制信息。測(cè)試服務(wù)器由工控機(jī)實(shí)現(xiàn)，與顯示設(shè)備和鼠標(biāo)鍵盤連接，可以接受用戶控制并向 用戶顯示無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試結(jié)果。同時(shí)，測(cè)試服務(wù)器通過(guò)以太網(wǎng)和測(cè)試單元中的測(cè)試 輔助模塊連接。測(cè)試服務(wù)器提供對(duì)外的網(wǎng)絡(luò)接口，可以向遠(yuǎn)處用戶傳輸測(cè)試數(shù)據(jù)和接受來(lái) 自遠(yuǎn)程用戶的訪問(wèn)控制。集線器(或交換機(jī))用于構(gòu)成以太網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)測(cè)試和控制數(shù)據(jù)的傳輸。如圖2所示，上述的機(jī)架式無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)試設(shè)備的結(jié)構(gòu)包括機(jī)架1、測(cè)試服 務(wù)器2、多個(gè)可插拔測(cè)試單元3、集線器或交換機(jī)4、輸入設(shè)備(如鍵盤、鼠標(biāo))5、顯示設(shè)備6、 以及可附著在機(jī)架線槽的通信線纜7。其中可插拔測(cè)試單元3、測(cè)試服務(wù)器2通過(guò)線纜和集 線器或交換機(jī)4相連接，組成星形拓?fù)湫问?。上述的機(jī)架式無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)試設(shè)備可以通過(guò)插拔不同數(shù)量的測(cè)試單元實(shí)現(xiàn) 不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試，通過(guò)控制傳感器節(jié)點(diǎn)收發(fā)功率和射頻天線位置，實(shí)現(xiàn)用戶設(shè)定的拓 撲形式。測(cè)試輔助模塊可以通過(guò)但不限于GPI0(通用輸入輸出口 )、UART(異步串行接口)、 SPI(串行外設(shè)接口)等獲得無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的測(cè)試信息，并傳輸?shù)綔y(cè)試服務(wù)器進(jìn)行匯 總分析。典型的測(cè)試服務(wù)器可測(cè)量的內(nèi)容包括，節(jié)點(diǎn)的工作電流和功率、節(jié)點(diǎn)接收和發(fā)送的 無(wú)線分組、網(wǎng)絡(luò)流量、收發(fā)延時(shí)、分組丟失率等。[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是該機(jī)架式測(cè)試設(shè)備通過(guò)機(jī)架式結(jié)構(gòu)將多個(gè)可插拔的測(cè)試單元組合到一起，并集成 工控機(jī)形式的測(cè)試服務(wù)器，可以獨(dú)立地完成無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)試任務(wù)，可以實(shí)現(xiàn)可變節(jié)點(diǎn) 數(shù)量和拓?fù)湫问降臒o(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)試。與現(xiàn)有的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)試平臺(tái)相比，該機(jī)架 式測(cè)試設(shè)備具有使用方便、部署靈活和易于移動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型的原理圖；圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖；圖3為機(jī)箱的結(jié)構(gòu)圖；圖4為固定式測(cè)試單元的結(jié)構(gòu)視圖。其中1-機(jī)架，2-測(cè)試服務(wù)器，3-可插拔測(cè)試單元，4-集線器或交換機(jī)，5-鍵盤鼠 標(biāo)，6-顯示設(shè)備，7-通信線纜，8-安裝架，31-電源接口，32-以太網(wǎng)接口，33-USB接口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖通過(guò)最佳實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型，但不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限 制。如圖1所示，為本實(shí)用新型的原理圖。無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)和測(cè)試輔助模塊位于可插 拔式測(cè)試單元3內(nèi)，測(cè)試單元經(jīng)由以太網(wǎng)將測(cè)試數(shù)據(jù)發(fā)送到測(cè)試服務(wù)器2 (安裝在工控機(jī) 內(nèi))。圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖，結(jié)合圖1，可插拔測(cè)試單元3固定在機(jī)架1內(nèi)，通過(guò)通 信線纜7與集線器或交換機(jī)4相連；測(cè)試服務(wù)器2通過(guò)通信線纜7也與集線器或交換機(jī)4 相連，用于測(cè)試數(shù)據(jù)的收集和解析；測(cè)試服務(wù)器2與顯示設(shè)備6和鼠標(biāo)鍵盤5連接；上述測(cè) 試服務(wù)器2、可插拔測(cè)試單元3、集線器或交換機(jī)4、鼠標(biāo)鍵盤5、顯示設(shè)備6均安裝在機(jī)架1 內(nèi)。測(cè)試線纜7通過(guò)機(jī)架提供的線槽統(tǒng)一收納。本實(shí)施例中采用了機(jī)架式的機(jī)械結(jié)構(gòu)。機(jī)架內(nèi)設(shè)有若干安裝架8，每一安裝架8上 設(shè)有與可插拔測(cè)試單元匹配的若干插槽，從而機(jī)架可裝配多層多個(gè)可插拔測(cè)試單元。根據(jù) 測(cè)試需求的不同，可以組成不同的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。圖3是可插拔測(cè)試單元的安裝結(jié)構(gòu)圖。機(jī)架內(nèi)部的插槽為一固定導(dǎo)軌，機(jī)架前面 兩側(cè)有對(duì)應(yīng)導(dǎo)軌的螺孔，可插拔測(cè)試單元可以插入導(dǎo)軌并通過(guò)螺釘固定在機(jī)架內(nèi)，然后將 通信線纜和電源與測(cè)試單元連接。圖4是可插拔測(cè)試單元的結(jié)構(gòu)三視圖。單元內(nèi)部安裝無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)和測(cè)試輔助 模塊，前端留出天線接口、擴(kuò)展接口。側(cè)面開口有以太網(wǎng)、USB和電源輸入口。前端兩側(cè)有 螺絲，可以固定。
權(quán)利要求一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)試設(shè)備，其特征在于包括機(jī)架、多個(gè)可插拔測(cè)試單元、測(cè)試服務(wù)器、顯示設(shè)備、輸入設(shè)備；所述可插拔測(cè)試單元包括無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和測(cè)試輔助模塊，所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過(guò)數(shù)據(jù)接口與所述測(cè)試輔助模塊連接，所述機(jī)架上設(shè)有若干個(gè)與所述可插拔測(cè)試單元匹配的插槽，所述可插拔測(cè)試單元通過(guò)插槽安裝于所述機(jī)架上，所述測(cè)試輔助模塊經(jīng)以太網(wǎng)與所述測(cè)試服務(wù)器連接，所述測(cè)試服務(wù)器經(jīng)數(shù)據(jù)線分別與所述顯示設(shè)備、所述輸入設(shè)備連接；其中，所述以太網(wǎng)的通信線纜布設(shè)在所述機(jī)架的線槽內(nèi)連接所述測(cè)試服務(wù)器和所述可插拔測(cè)試單元。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述機(jī)架上設(shè)有若干安裝架，每一所述安裝 架上設(shè)有若干個(gè)與所述可插拔測(cè)試單元匹配的插槽。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于所述插槽的兩側(cè)設(shè)有固定導(dǎo)軌，所述可插拔 測(cè)試單元經(jīng)固定導(dǎo)軌插入所述插槽內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于所述插槽前端兩側(cè)和所述可插拔測(cè)試單元前 端兩側(cè)分別設(shè)有螺孔，所述可插拔測(cè)試單元通過(guò)螺釘固定安裝在所述插槽內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的設(shè)備，其特征在于所述以太網(wǎng)包括一集線器或交 換機(jī)，所述集線器或交換機(jī)安裝于所述機(jī)架內(nèi)；所述可插拔測(cè)試單元和所述測(cè)試服務(wù)器分 別經(jīng)通信線纜與所述集線器或交換機(jī)連接。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于所述數(shù)據(jù)接口為通用輸入輸出口、或異步串 行接口、或串行外設(shè)接口。
7.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的設(shè)備，其特征在于所述測(cè)試服務(wù)器、顯示設(shè)備、輸 入設(shè)備分別安裝在所述機(jī)架內(nèi)的上側(cè)。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于所述測(cè)試服務(wù)器為工控機(jī)。
9.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于所述輸入設(shè)備包括鍵盤和鼠標(biāo)。
10.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述測(cè)試服務(wù)器設(shè)有一網(wǎng)絡(luò)接口，所述測(cè)試 服務(wù)器通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)接口與外網(wǎng)連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)試設(shè)備，屬于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域。本測(cè)試設(shè)備包括機(jī)架、多個(gè)可插拔測(cè)試單元、測(cè)試服務(wù)器、顯示設(shè)備、輸入設(shè)備；可插拔測(cè)試單元包括無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和測(cè)試輔助模塊，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過(guò)數(shù)據(jù)接口與所述測(cè)試輔助模塊連接，機(jī)架上設(shè)有若干個(gè)與所述可插拔測(cè)試單元匹配的插槽，可插拔測(cè)試單元通過(guò)插槽安裝于機(jī)架上，測(cè)試輔助模塊經(jīng)以太網(wǎng)與測(cè)試服務(wù)器連接，測(cè)試服務(wù)器經(jīng)數(shù)據(jù)線分別與顯示設(shè)備、輸入設(shè)備連接；其中，以太網(wǎng)的通信線纜布設(shè)在機(jī)架的線槽內(nèi)連接測(cè)試服務(wù)器和可插拔測(cè)試單元。與現(xiàn)有的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)試平臺(tái)相比，該機(jī)架式測(cè)試設(shè)備具有使用方便、部署靈活和易于移動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04L12/26GK201733322SQ20102027825
公開日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者孫利民, 張仲陽(yáng), 張慧超, 皇甫偉, 趙忠華 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院軟件研究所