基于状态观测器的无线传感器网络测试技术研究

Despite the fact that various researches have been conducted on wireless sensor network (WSN) domestically, which includes mainly the Applied Technology R&D, WSN network standards' formulation etc., however, drawbacks still exist. WSN is still on its early stage, lots of restrictions are holding back its large-scale application, especially the deficiency of standards on core architecture of network layers which leads to different standards for WSNs for different applications. Information from different WSN projects tends to be not compatible with each other, thus each project is dedicated to itself, and eventually the giant information barrier retards the advancement of WSN. To establish the WSN standard, we must develop mature testing technology first. It is of key importance when assessing the performance of WSN, but developed testing theories and effective testing methods are still in need both internal and abroad. We will introduce the status observer to this issue and concentrate directly on WSN testing research. The advantage brought by interdisciplinary will give us a fresh view of WSN testing and hopefully bring about some breakthroughs in fundamental research.

尽管我国在无线传感器网络研究方面已经具备了一定的基础，包括技术的研发、无线传感器网络标准的制定，但仍存在诸多不足，无线传感器网络的总体发展还停留在起步阶段，要形成大规模的应用仍存在多方面的制约，特别是无线传感器网络核心架构到各层大都未实现标准化，使得无线传感器网络都有各自的标准，导致不同的无线传感器网络项目难以互通，形成了一个个信息"孤岛"，严重妨碍了无线传感器网络产业的健康有序发展。要建立无线传感器网络的标准化体系就离不开无线传感器网络测试技术，无线传感器网络的测试对评价网络是否满足应用需求能力和推广应用都具有极为重要的意义，但目前国际上尚缺乏成熟的测试理论和有效的测试方法，本项目将状态观测器引入到无线传感器网络的测试研究，学科的交叉将会使我们对无线传感器网络的测试有一个全新的认识，期望在无线传感器网络测试技术的基础研究方面有所突破。

无线传感器网络是由若干个无处不在的且具有无线通信与计算能力的微型传感器节点构成的自组织分布式网络系统。目前在国际上，无线传感器网络已经引起了学术界、军界和工业界的广泛关注，纷纷进行了无线传感器网络的基础理论和关键技术研究。尽管我国已经在无线传感器网络研究方面取得了一些成果，包括技术的研发、标准的制定，但仍停留在起步阶段。由于无线传感器网络的各层大都未实现标准化，使得不同种类的无线传感器网络都有各自的标准，导致不同的无线传感器网络项目之间难以互通，形成了大量的信息"孤岛"，严重妨碍了无线传感器网络产业的健康发展。因为建立无线传感器网络的标准化体系离不开无线传感器网络的测试技术，所以无线传感器网络的测试对于评价网络是否满足应用需求和推广价值都具有极为重要的意义。然而，目前国际上尚缺乏成熟的测试理论和有效的测试方法。课题组从基于状态观测器理论的测试方法入手，研究了无线传感器网络测试的技术，包括状态观测器的演化、无线传感网的移动性测试以及基于状态观测器的零打扰测试方法，并在此基础上，进一步结合无线传感器网络资源及拓扑结构等特点，从网络能量与性能、节点查找与定位、数据分发与查询等所涉及到的关键技术开展了深入的研究，取得了一系列的研究成果，共发表和录用标注有本项目资助编号的论文25篇，申请专利7项。