网络层在各个跳数等级下的时延测试 - 移动多Sink无线传感器网络监测系统

　　(1)测试目的：网络层在各个跳数等级下的时延。

　　(2)测试方法：将多个节点依次排开(形成线型n(n>0)跳排放)，其中节点N1，Nn分别处于两端，N1向Nn发送二个数据报文(P1，长度为20 B)，同时启动定时器;Nn收到P1后，反馈一个数据报文(P2，长度为20 B)，N1收到P2后，停止定时器，读取时间差τ。1次测试将发送1 000次P1，平均时延

。

　　(3)测试跳数：1～5跳。

　　(4)测试次数：测试10次取平均值。

　　(5)测试数据分析：如图3所示。

　　(6)测试结果评估：1跳平均时延22.8ms，2跳平均时延49.2ms，3跳平均时延80ms，4跳平均时延102.6ms，5跳平均时延148.2ms。

　　4.3 移动Sink丢包率测试

　　(1)测试目的：Sink丢包率。

　　(2)测试方法：在网络中设置1个数据源节点，并以该节点组建一个具有n(n>0)跳的网络，同时在网络中设置2个移动Sink节点(节点移动速率为1 m/s)，数据源节点发送0～999号1 000个连续数据包，通过网络中的其他节点将数据源节点的数据转发至移动Sink节点，移动Sink节点从与数据源节点相距1跳的位置逐渐远离数据源节点，记录Sink节点在不同跳数下丢掉的包序号个数。为了保证测试环境与实际应用环境相一致，在测试过程中，测试环境为室内有阻挡环境，网络中没有布设冗余节点，并且安排测试人员在测试环境中穿行，增加测试环境的复杂度。

　　(3)测试跳数：1～5跳。

　　(4)测试次数：测试10次取平均值。

　　(5)测试数据分析：如图4所示。

　　(6)测试结果评估：由于功率比较小(-25dBm，采用2.4GHz小功率时对障碍物的穿透能量弱)，测试过程中环境较为复杂、环境干扰较大，以及网络没有布设冗余节点，因此丢包比较严重，平均丢包率为5.5%。三跳测试时，有人刚好挡在数据源节点和Sink节点之间，因此，三跳测试的丢包率最高。

　　6 结语

　　本文面向军事防御、灾害监测与救援等危险/恶劣应用环境的共性特点，设计并构建了移动多Sink无线传感器网络监测系统。该系统可实现便携式移动指挥、事件定位、环境信息感知、移动用户生命监护、多模式交互(语音、图像、文字等)等5大功能。实验测试结果表明，当网络中存在2个移动Sink节点时，网络平均延时小于100 ms，网络丢包率小于6%，可满足对于网络实时性要求不高的应用。