4 實驗驗證

本文的實驗驗證可在基于CC2430搭建的WSN開發(fā)平臺上進行，該平臺共使用5個終端節(jié)點、5個路由節(jié)點、1個網(wǎng)關(guān)和PC調(diào)試機。所有傳感器節(jié)點自組織成無線網(wǎng)絡(luò)，并將感知信息和拓撲信息匯報給網(wǎng)關(guān)節(jié)點，網(wǎng)關(guān)節(jié)點與PC機通過串口相連，操作人員可以通過上位機的調(diào)試軟件對網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進行實時監(jiān)控。圖8所示是其上位機監(jiān)控程序界面。該試驗網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點布局示意圖如圖9所示。

實驗時隨機選取監(jiān)控過程中兩個時間點的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)監(jiān)控過程示意圖如圖10所示。其中兩個時間點在實驗過程中上報的拓撲變化信息如表1所列。

從實驗結(jié)果可以看出，一方面，父節(jié)點能夠?qū)崟r上報其子節(jié)點加入和丟失的網(wǎng)絡(luò)變化情況；另一方面，子節(jié)點也能夠及時檢測出其父節(jié)點的丟失，并選擇其他父節(jié)點重新申請加入網(wǎng)絡(luò)。可見，本系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)的自組織、自適應(yīng)的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控與維護功能。

5 結(jié)語

本文提出了一種通過終端與父節(jié)點間的失步信號來捕捉與基于葉子節(jié)點人為觸發(fā)失步函數(shù)調(diào)用的方法，可以實現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點丟失情況的獲取。其中，通過終端與父節(jié)點間失步信號來捕捉節(jié)點丟失信息的方法無需人為干預(yù)，能夠通過協(xié)議自動實現(xiàn)，從而減少了查詢的數(shù)據(jù)量和對其操作帶來的系統(tǒng)資源占用；基于葉子節(jié)點的失步函數(shù)觸發(fā)機制，只通過葉子節(jié)點與網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸，就能夠完成整個線路上節(jié)點丟失情況的獲取，在實際應(yīng)用中，經(jīng)常由終端上報數(shù)據(jù)，相當于終端自動完成數(shù)據(jù)線路上父節(jié)點丟失情況的發(fā)現(xiàn)，使該方法的實施更加簡單。這兩種方法的結(jié)合，能夠以較小的數(shù)據(jù)通訊量、簡單的操作和較小的系統(tǒng)資源占用來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)的功能，因而具有較高的實際應(yīng)用價值。

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(yīng)功能，可滿足無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對于網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)的動態(tài)性能要求。同時具備拓撲結(jié)構(gòu)的存儲功能，能以較少的系統(tǒng)資源保存整個網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)拓撲結(jié)構(gòu)，十分方便網(wǎng)絡(luò)的管理和控制。