[发明专利]无线传感器网络侦听系统

说明书

技术领域

本发明涉及网络测试技术，特别是涉及一种无线传感器网络侦听系统的技术。

背景技术

无线传感器网络（WSN: Wireless Sensor Network）是由大量微型传感器节点组成，以无线方式通信的自组织网络。这些微型传感器节点具有一定的感知、通信、计算能力，能够实现各种数据采集和实时控制。

为了开展无线传感器网络的研究和开发工作，需要对无线传感器网络进行测试。现有用于无线传感器网络测试的系统有哈佛大学开发的MoteLab平台，俄亥俄州大学开发的Kansei平台、Crossbow公司开发的MoteWorks平台。

MoteLab平台的节点形式单一，其网络规模较小，扩展性不强，网络中的传感器节点采集的数据除了通过射频模块进行无线传输外，还需要通过串口将数据传送至以太网，这会增加了传感器节点CPU的负担。

Kansei平台通过便携网络在真实环境中采集数据，采用实际节点与理论模型相结合的混合模拟方法，扩展了网络的规模，增强了测试效果，但混合模拟的可信度有待进一步验证，而且单个侦听节点无法全面监测整个网络。

MoteWorks平台中，节点采集的数据和测试数据都通过无线方式传输，占用了信道的带宽，对被测的无线传感器网络会产生一定程度的干扰。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种不会增加传感器节点负担，且对被测网络无干扰，能通过单个侦听终端全面监测整个无线传感器网络的无线传感器网络侦听系统。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种无线传感器网络侦听系统，包括监测主机、数据传输网络，及至少一个侦听终端，其特征在于：

所述数据传输网络的网络拓扑结构为树形，由至少一个USB集线器级联而成，每个USB集线器均设有一个上行端口及多个下行端口，各USB集线器分别构成数据传输网络的各个节点；

所述监测主机经USB线缆连接数据传输网络中的根节点USB集线器的上行端口；

所述数据传输网络中，各子节点USB集线器的上行端口各经一信号放大传输模块接到其父节点USB集线器的一个下行端口；

所述各侦听终端分散布设在被测无线传感器网络中，每个侦听终端均设有射频接口及USB接口，各侦听终端的射频接口分别连接无线传感器网络中的各传感器节点，各侦听终端的USB接口各经一信号放大传输模块分别接到数据传输网络各节点USB集线器的下行端口；

所述信号放大传输模块由两个信号放大器组成，每个信号放大器均设有一USB接口、一以太网络接口，同一信号放大传输模块中的两个信号放大器的以太网络接口通过网线互联，每个信号放大传输模块中的两个信号放大器的USB接口构成该信号放大传输模块的两个连接端；

节点之间的信号放大传输模块的一个连接端通过USB线缆连接到子节点USB集线器的上行端口，另一个连接端通过USB线缆连接到父节点USB集线器的下行端口；

节点与侦听终端之间的信号放大传输模块的一个连接端通过USB线缆连接到USB集线器的下行端口，另一个连接端通过USB线缆连接到侦听终端的USB接口。

本发明提供的无线传感器网络侦听系统，采用有线方式构建侦听网络，侦听终端通过射频接口连接被测无线传感器网络的传感器节点，不会增加传感器节点负担，而且侦听网络与被测无线传感器网络相互独立，不占用无线传感器网络资源和通信信道带宽，对被测网络无干扰，并能通过单个侦听终端全面监测整个无线传感器网络。

附图说明

图1是本发明实施例的无线传感器网络侦听系统的结构示意图；

图2是本发明实施例的无线传感器网络侦听系统中的信号放大传输模块的结构示意图；

图3是本发明实施例的无线传感器网络侦听系统中的侦听终端所构建的数据包格式示意图。

具体实施方式

以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。

如图1所示，本发明实施例所提供的一种无线传感器网络侦听系统，包括监测主机、数据传输网络，及至少一个侦听终端，其特征在于：

所述数据传输网络的网络拓扑结构为树形，由至少一个USB集线器级联而成，每个USB集线器均设有一个上行端口及多个下行端口，各USB集线器分别构成数据传输网络的各个节点；

所述监测主机经USB线缆连接数据传输网络中的根节点USB集线器的上行端口；