论文摘要：无线传感器网络网络层的服务质量评价机制

无线传感器网络的网络层服务质量指标是反映网络运行状况的一组参数，包括：吞吐量、丢包率、通信成功率、能量效率、路由鲁棒性和路由建立时间指标。评价网络层服务质量能够为管理部署无线传感器网络提供重要依据。无线传感器网络的资源能量受限性，无线通信的动态性和不可靠性，给服务质量的评价带来了很大困难。模拟评价易于实现但带来理论误差，已有的测试床评价极少支持数据的整理分析。针对上述问题，研究了基于测试床的无线传感器网络的网络层服务质量的评价方法。通过统计各个节点发送、转发和接收的数据包个数，实现对节点及网络的吞吐量的评价。通过统计源节点发送的数据包个数和目的节点实际接收的数据包个数，实现节点丢包率以及通信成功率的评价。通过实时统计各个节点的工作电流和电压，实现节点能耗的评价。建立二维云模型对路由鲁棒性进行评价。通过计算路由建立完成时刻和起始时刻的时间差，实现路由建立时间的评价。在测试床上实现了上述各个指标的评价算法。测试床由节点、节点测试仪和上位机组成。首先，对节点编程，统计节点发送、转发和接收的不同类型数据包数量大小，并将结果报告给节点测试仪。其次，对节点测试仪编程，实现节点测试仪和节点之间的通信以及节点测试仪和上位机之间的通信。然后，设计能耗测试板并对能耗测试板编程，实现对节点的工作电流的实时测量。最后，设计完成上位机软件，实现数据采集以及实时计算并显示各个服务质量指标的功能。实验结果表明，基于测试床的无线传感器网络的网络层服务质量的评价方法，能够真实地实时地反映无线传感器网络的运行状况，并且该方法具有易用性和可扩展性。

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