CN101917736A - 传感器网络试验床系统及其测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了传感器网络试验床系统及其测试方法，传感器网络试验床系统包括被测网络和监控平台，被测网络包括多种相互异构的节点，测试方法包括：步骤1，用户根据试验床运行方案设置被测网络中节点的ID、节点运行的节点程序、节点运行的开始时间和试验床系统运行结束时间；步骤2，监控平台根据节点的ID通过监控信息信道向节点中下载对应的节点程序；步骤3，节点根据运行的开始时间，自动运行节点程序，在运行中采集测试数据，将采集的测试数据传输到监控平台；步骤4，监控平台存储接收到的测试数据；步骤5，监控平台在试验床系统运行结束时间到达时，通知被测网络中节点停止运行节点程序。本发明能够实现异构传感器网络试验床。
Description
技术领域
本发明涉及传感器网络的领域，尤其涉及传感器网络试验床系统及其测试方法。
背景技术
无线传感器网络的功能测试和性能测量工具是传感器网络科学研究过程和应用系统构建过程的重要基础。相关的科研成果需要进行可靠性高和置信度高的正确性检测和性能评估；同时，成熟度高的应用系统更需要进行真实程度高、大压力多事件的可重复性能评估和测试。随着传感器网络科研和应用开发的深入，稳定、可靠、可信、可扩展性高的无线传感器网络评估评测系统越发显示出其重要性和需求的迫切性。在传感器网络的科研和应用开发工作中，性能评估评测系统已经成为阻碍进一步深入工作的技术瓶颈，因此，针对无线传感器网络的功能测试和性能测量工具的工作需要深入有效地展开。
MoteLab是哈佛大学开发的一种无线传感器网络测试平台，支持包括Web方式在内的多种用户访问方式，用户可以通过Internet对测试平台的网络进行远程操作，从而进行网络测试，如http://motelab.eecs.harvard.edu/index.php中所述。MoteLab的系统结构由两部分组成：传感器节点网络和中心服务器。网络中的每个传感器节点为Mica2或者MicaZ节点，使用IEEE802.15.4协议进行通信，同时这些节点又被连接在MIB-600开发板上通过串口与中心服务器相连，并连接以太网，这样使得节点的数据可以通过无线通信装置和串口及以太网多种渠道进行传输，从而对网络状态进行测试。另外用户对网络的控制指令也可以通过以太网发送到节点上，使得在不影响网络应用的情况下对节点实施实时的控制调整。MoteLab这种支持Web页面的访问方式实现了开放式的平台资源共享，所提供的多种访问途经使得用户可以更为方便灵活地完成测试任务并对网络进行监控。而且MoteLab的开发者认为这种Web访问的方式将会成为无线传感器网络平台搭建技术的趋势。但MoteLab对于测试评估的方法考虑较少，如对能量的测试目前也只是通过在一个节点上连接万用表测电压的方法实现，精度低可用性不高，另外MoteLab所支持的网络规模较小，扩展性不强。
俄亥俄州立大学开发的Kansei平台是面向多种应用的针对无线传感器网络的测试平台，如“a high-fidelity sensing testbed.IEEE Internet Computing，2006，10(2)：35-47”中所述。Kansei平台在设计上充分考虑了对大规模应用环境的支持以及对各种应用背景的通用化和可扩展性的要求，为无线传感器网络测试平台的搭建提供了启发性的思路。从结构上划分，Kansei平台由静止网络、便携网络和移动网络三部分组成。静止网络是由210个节点组成的矩形规则阵列。每个节点分为XSM节点和Stargate单板计算机两部分。XSM节点使用916MHz微波通信(更新的版本使用了IEEE802.15.4协议通信)，是网络测试和控制的对象。Stargate拥有独立的系统使用IEEE802.11b的协议通讯，与以太网相连并可以通过连接器对XSM进行访问和控制，移动网络由5个机器小车组成。行驶于静止网络节点上面铺设的玻璃板上。移动网络节点可以用于收集反馈信号并向静止网络实时注入数据，从而配合静止网络完成测试。便携网络中节点数量不定，除了进行数据存储、压缩、传输和时间同步的管理以外，根据不同试验的需求选择搭配不同的传感器，用于在实际的应用环境中进行数据的感应和采集。Kansei平台的三种网络结构为搭建真实反映大规模应用环境的测试平台提供了可行性的思路。首先，利用部署、回收便利的便携网络可以在实际的环境条件下进行数据采集，从而更加真实地反映了数据的空间特性和应用特点，而且便携网络的设计也提高了Kansei平台面对多种应用的扩展性和灵活性。其次，通过实际节点与理论模拟相结合的混合模拟方法，有效地解决了测试平台网络节点规模不够大的问题。最后，移动网络的设计使得Kansei平台可以对移动无线传感器网络应用进行测试评估，网络结构更加丰富灵活。不过目前Kansei平台还处于开发过程中。如系统访问控制等功能并没有完全实现，混合模拟方法的效果也有待进一步验证。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了传感器网络试验床系统及其测试方法，能够实现异构传感器网络试验床。
本发明公开了一种传感器网络试验床系统的测试方法，传感器网络试验床系统包括被测网络和监控平台，所述被测网络包括多种相互异构的节点，测试方法包括：
步骤1，用户根据试验床运行方案设置被测网络中节点的ID、节点运行的节点程序、节点运行的开始时间和试验床系统运行结束时间；
步骤2，监控平台根据节点的ID通过监控信息信道向节点中下载对应的节点程序；
步骤3，节点根据运行的开始时间，自动运行节点程序，在运行中采集测试数据，将采集的测试数据通过监控信息信道传输到监控平台；
步骤4，监控平台存储接收到的测试数据；
步骤5，监控平台在试验床系统运行结束时间到达时，通过监控信息信道通知被测网络中节点停止运行节点程序。
所述监控平台进一步包括服务器和数据库，
所述步骤2进一步为，
步骤21，服务器中的后台守护进程中平台运行控制进程将用户设置的节点程序根据节点ID通过监控信息信道下载到相应节点中；
所述步骤4进一步为，
步骤22，服务器中的后台守护进程中测试数据收集进程接收节点传输来的测试数据，根据测试数据包中包含的项目信息、测试信息将测试数据存储到数据库相应的表中；
所述步骤5进一步为，
步骤23，服务器中的后台守护进程中平台运行控制进程在试验床系统运行结束时间到达时，通过监控信息信道通知被测网络中各个节点停止运行节点程序。
被测网络包括高速无线传感器网络节点，
高速无线传感器网络节点包括：外部传感器，以及处理单元、数据存储单元、程序存储单元、模拟信号采集单元、数字信号采集单元、网络通信单元、监控通信单元、和对上述各个单元进行电源供给的供电单元，
所述步骤2进一步为，
步骤31，监控平台根据节点的ID通过监控信息信道发送节点程序；
步骤32，高速无线传感器网络节点的监控通信单元接收监控平台发送的节点程序，并将节点程序存储在程序存储单元中；
所述步骤3进一步为，
步骤33，处理单元在运行的开始时间到达时，从程序存储单元调用下载的节点程序的指令进行运行，向节点中对应的单元发出指令；
步骤34，网络通信单元接收处理单元发送的指令，按指令向被测网络中其他节点发送数据，接收到被测网络中其他节点发送数据后传给处理单元，处理单元对数据进行处理；
步骤35，模拟信号采集单元接收到指令后，根据指令以一定时间周期采集外部传感器的模拟信号，并将其采集后输出的模拟信号转换成为数字信号，进行处理，将处理后的数字信号存储到数据存储单元，处理单元从数据存储单元读取数据进行进一步处理生成测试数据，将测试数据传给监控通信单元；
步骤36，数字信号采集单元接收到指令后，根据指令以一定时间周期采集外部传感器的数字信号，并将采集后输出的数字信号进行处理，将处理后的数字信号存储到数据存储单元，处理单元从数据存储单元读取数据进行进一步处理生成测试数据，将测试数据传给监控通信单元；
步骤37，监控通信单元将测试数据通过监控信息信道发送至监控平台；
步骤S500进一步为，
步骤38，监控平台在试验床系统运行结束时间到达时，通过监控信息信道发送停止运行的命令；
步骤39，监控通信单元通过监控信息信道接收到停止运行的命令，处理单元停止程序的运行，进入空闲状态。
所述高速无线传感器网络节点还包括能耗测量单元，
所述步骤2还包括，
步骤41，处理单元控制能耗测量单元测量网络通信单元和/或整个高速无线传感器网络节点的能量消耗相关的参数，所述参数包括电压和电流；
步骤42，能耗测量单元将电压和对应电流相乘后依据时间进行积分，获得网络通信单元和/或整个高速无线传感器网络节点的能量消耗，将能量消耗的数据通过监控通信单元传输到监控平台。
所述节点程序中包括探针程序，
所述步骤3中在运行中采集数据，将采集的测试数据通过监控信息信道传输到监控平台进一步为，
步骤51，节点运行探针程序，探针程序通过设定的数据采集频率自动采集数据，将采集到的数据通过监控信息信道应用指定的TCP接口传输到监控平台。
被测网络包括中低速无线传感器网络节点，
中低速无线传感器网络节点包括：外部传感器，以及微控制器单元、外部数据存储单元、模拟传感器单元、数字传感器单元、节点通信单元、监控通信单元、和对各个单元进行电源供给的供电单元；微控制器单元包括程序存储器；
所述步骤2进一步为，
步骤61，监控平台根据中低速无线传感器网络节点的ID通过监控信息信道向中低速无线传感器网络节点发送节点程序；
步骤62，中低速无线传感器网络节点的监控通信单元接收监控平台发送的节点程序，并将节点程序存储在程序存储器中；
所述步骤3进一步为，
步骤63，微控制器单元在运行的开始时间到达时，从程序存储器中读取程序运行程序，向对应的单元发出指令；
步骤64，模拟传感器单元输出外部传感器的模拟信号给微控制器单元，微控制器单元以一定时间周期采集模拟信号，并将采集后的模拟信号转换成为数字信号，进行进一步处理后生成测试数据，并发送给监控通信单元；
步骤65，数字传感器单元接收微控制器单元发送来的指令，根据指令以一定时间周期采集外部传感器的数字信号，将采集后输出的数字信号存储到外部数据存储单元，微控制器单元读取数字信号，微控制器单元进行进一步处理后生成测试数据，并发送给监控通信单元；
步骤66，节点通信单元接收由微控制器单元发送的指令，按指令向被测网络中其他节点发送数据，接收到被测网络中其他节点发送数据后传给微控制器单元，微控制器单元对数据进行处理；
步骤67，监控通信单元将所述节点的测量数据通过监控信息信道发送至监控平台；
所述步骤5进一步为，
步骤68，监控平台在试验床系统运行结束时间到达时，通过监控信息信道发送停止运行的命令；
步骤69，监控通信单元通过监控信息信道接收到监控平台发送的停止运行的命令，微控制器单元停止程序的运行，进入空闲状态。
中低速无线传感器网络节点的节点通信单元包括：自定义协议芯片节点模块、IEEE802.15.4协议节点模块、或蓝牙节点模块。
被测网络包括多功能网关，
多功能网关包括：处理单元、数据存储单元、程序存储单元、监控以太网单元、供电单元和多种通信单元；
所述方法还包括，
步骤81，监控平台根据通过监控信息信道向多种通信单元发送程序；
步骤82，监控以太网单元接收监控平台发送的程序，并将程序存储在程序存储单元中；
步骤83，处理单元在运行的开始时间到达时，从程序存储单元调用下载的节点程序的指令进行运行，向节点中对应的单元发出指令；
步骤84，各个通信单元依据对应的通信协议接收数据包，存储到数据存储单元，处理单元读取数据包完成网络地址转换、报文封装、移动性管理、远程维护与管理的操作。
高速无线传感器网络节点的网络通信单元包括一个或多个嵌入式WiFi模块。
本发明还公开了一种传感器网络试验床系统的测试系统，传感器网络试验床系统包括被测网络和监控平台，所述被测网络包括多种相互异构的节点，用户根据试验床运行方案设置被测网络中节点的ID、节点运行的节点程序、节点运行的开始时间和试验床系统运行结束时间；
所述监控平台，用于根据节点的ID通过监控信息信道向节点中下载对应的节点程序；
所述节点，用于根据运行的开始时间，自动运行节点程序，在运行中采集测试数据，将采集的测试数据通过监控信息信道传输到监控平台；
所述监控平台，还用于存储接收到的测试数据，在试验床系统运行结束时间到达时，通过监控信息信道通知被测网络中节点停止运行节点程序。
所述监控平台进一步包括服务器和数据库，
服务器，用于启动后台守护进程中平台运行控制进程将用户设置的节点程序根据节点ID通过监控信息信道下载到相应节点中；后台守护进程中测试数据收集进程接收节点传输来的测试数据，根据测试数据包中包含的项目信息、测试信息将测试数据存储到数据库相应的表中；后台守护进程中平台运行控制进程在试验床系统运行结束时间到达时，通过监控信息信道通知被测网络中各个节点停止运行节点程序。
被测网络包括高速无线传感器网络节点，
高速无线传感器网络节点包括：外部传感器，以及处理单元、数据存储单元、程序存储单元、模拟信号采集单元、数字信号采集单元、网络通信单元、监控通信单元、和对上述各个单元进行电源供给的供电单元，
所述监控通信单元，用于接收监控平台发送的节点程序，并将节点程序存储在程序存储单元中；
所述处理单元，用于在运行的开始时间到达时，从程序存储单元调用下载的节点程序的指令进行运行，向节点中对应的单元发出指令；
所述网络通信单元，用于接收处理单元发送的指令，按指令向被测网络中其他节点发送数据，接收到被测网络中其他节点发送数据后传给处理单元，处理单元对数据进行处理；
所述模拟信号采集单元，用于在接收到指令后，根据指令以一定时间周期采集外部传感器的模拟信号，并将其采集后输出的模拟信号转换成为数字信号，进行处理，将处理后的数字信号存储到数据存储单元，处理单元从数据存储单元读取数据进行进一步处理生成测试数据，将测试数据传给监控通信单元；
所述数字信号采集单元，用于在接收到指令后，根据指令以一定时间周期采集外部传感器的数字信号，并将采集后输出的数字信号进行处理，将处理后的数字信号存储到数据存储单元，处理单元从数据存储单元读取数据进行进一步处理生成测试数据，将测试数据传给监控通信单元；
所述监控通信单元，还用于将测试数据通过监控信息信道发送至监控平台；通过监控信息信道接收到停止运行的命令后通知处理单元，使处理单元停止程序的运行，进入空闲状态。
所述高速无线传感器网络节点还包括能耗测量单元，
所述处理单元，还用于控制能耗测量单元测量网络通信单元和/或整个高速无线传感器网络节点的能量消耗相关的参数，所述参数包括电压和电流；
所述能耗测量单元，用于将电压和对应电流相乘后依据时间进行积分，获得网络通信单元和/或整个高速无线传感器网络节点的能量消耗，将能量消耗的数据通过监控通信单元传输到监控平台。
所述节点程序中包括探针程序，
所述节点在运行中采集数据，将采集的测试数据通过监控信息信道传输到监控平台时进一步用于运行探针程序，探针程序通过设定的数据采集频率自动采集数据，将采集到的数据通过监控信息信道应用指定的TCP接口传输到监控平台。
被测网络包括中低速无线传感器网络节点，
中低速无线传感器网络节点包括：外部传感器，以及微控制器单元、外部数据存储单元、模拟传感器单元、数字传感器单元、节点通信单元、监控通信单元、和对各个单元进行电源供给的供电单元；微控制器单元包括程序存储器；
所述监控通信单元，用于接收监控平台发送的节点程序，并将节点程序存储在程序存储器中；
所述微控制器单元，用于在运行的开始时间到达时，从程序存储器中读取程序运行程序，向对应的单元发出指令；
所述模拟传感器单元，用于输出外部传感器的模拟信号给微控制器单元，微控制器单元以一定时间周期采集模拟信号，并将采集后的模拟信号转换成为数字信号，进行进一步处理后生成测试数据，并发送给监控通信单元；
所述数字传感器单元，用于接收微控制器单元发送来的指令，根据指令以一定时间周期采集外部传感器的数字信号，将采集后输出的数字信号存储到外部数据存储单元，微控制器单元读取数字信号，微控制器单元进行进一步处理后生成测试数据，并发送给监控通信单元；
所述节点通信单元，用于接收由微控制器单元发送的指令，按指令向被测网络中其他节点发送数据，接收到被测网络中其他节点发送数据后传给微控制器单元，微控制器单元对数据进行处理；
所述监控通信单元，还用于将所述节点的测量数据通过监控信息信道发送至监控平台；通过监控信息信道接收到监控平台发送的停止运行的命令，通知微控制器单元停止程序的运行，进入空闲状态。
中低速无线传感器网络节点的节点通信单元包括：自定义协议芯片节点模块、IEEE802.15.4协议节点模块、或蓝牙节点模块。
被测网络包括多功能网关，
多功能网关包括：处理单元、数据存储单元、程序存储单元、监控以太网单元、供电单元和多种通信单元；
所述监控以太网单元，用于接收监控平台发送的程序，并将程序存储在程序存储单元中；
所述处理单元，用于在运行的开始时间到达时，从程序存储单元调用下载的节点程序的指令进行运行，向节点中对应的单元发出指令；
所述各个通信单元，用于依据对应的通信协议接收数据包，存储到数据存储单元；
所述处理单元，还用于读取数据包完成网络地址转换、报文封装、移动性管理、远程维护与管理的操作。
高速无线传感器网络节点的网络通信单元包括一个或多个嵌入式WiFi模块。
本发明的有益效果在于，通过使用监控平台进行中央控制自动程序下载、监控数据收集，能够实现异构传感器网络试验床；监控平台对节点进行分类管理，能够便于异构传感器网络试验床的信息统计；通过采用高速无线传感器网络节点和中低速无线传感器网络节点，能够支持多种异构节点，构成异构网络；在嵌入多个WiFi模块时，实现MultiRadio(多信道)节点；通过对高速无线传感器网络节点的能耗测量，获得网络中节点能量消耗信息；通过采用中低速无线传感器网络节点，其中包括自定义协议芯片、IEEE802.15.4协议芯片、嵌入式WiFi模块、或蓝牙模块，进一步扩大异构传感器网络试验床包括的节点种类；通过实现多功能网关对不同种类节点间数据进行转换，能够进行不同种类节点间信息交互。
附图说明
图1是本发明传感器网络试验床系统的测试方法流程图；
图2是本发明一实施例中试验床系统举例的示意图；
图3是本发明一实施例中试验床系统的测试方法的流程图；
图4是本发明实施例中高速无线传感器网络节点的结构示意图；
图5是本发明实施例中中低速无线传感器网络节点的结构示意图；
图6是本发明实施例中多功能网关结构示意图；
图7是本发明实施例中监控平台中服务器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的方法做进一步的说明。
本发明传感器网络试验床系统的测试方法流程如图1所示。
传感器网络试验床系统包括被测网络和监控平台，所述被测网络包括多种相互异构的节点，测试方法包括如下步骤。
步骤S100，用户根据试验床运行方案设置被测网络中节点的ID、节点运行的节点程序、节点运行的开始时间和试验床系统运行结束时间。
步骤S200，监控平台根据节点的ID通过监控信息信道向节点中下载对应的节点程序。
步骤S300，节点根据运行的开始时间，自动运行节点程序，在运行中采集测试数据，将采集的测试数据通过监控信息信道传输到监控平台。
在一具体实施方式中，所述节点程序中包括探针程序。
所述步骤S300中在运行中采集数据，将采集的测试数据通过监控信息信道传输到监控平台进一步为节点运行探针程序，探针程序通过设定的数据采集频率自动采集数据，将采集到的数据通过监控信息信道应用指定的TCP接口传输到监控平台。
步骤S400，监控平台存储接收到的测试数据。
步骤S500，监控平台在试验床系统运行结束时间到达时，通过监控信息信道通知被测网络中节点停止运行节点程序。
在一具体实施方式中，监控平台进一步包括服务器和数据库。
所述步骤S200进一步为服务器中的后台守护进程中平台运行控制进程将用户设置的节点程序根据节点ID通过监控信息信道下载到相应节点中。
所述步骤S400进一步为服务器中的后台守护进程中测试数据收集进程自动收集接收节点传输来的测试数据，根据测试数据包中包含的项目信息、测试信息将测试数据存储到数据库相应的表中。
所述步骤S500进一步服务器中的后台守护进程中平台运行控制进程在试验床运行结束时间到达时，通过监控信息信道通知被测网络中各个节点停止运行节点程序。
在一具体实施方式中，被测网络包括高速无线传感器网络节点。
高速无线传感器网络节点包括：外部传感器，以及处理单元、数据存储单元、程序存储单元、模拟信号采集单元、数字信号采集单元、网络通信单元、监控通信单元、和对上述各个单元进行电源供给的供电单元。
所述步骤S200进一步包括：
步骤S210，监控平台根据节点的ID通过监控信息信道向高速无线传感器网络节点发送节点程序；
步骤S220，高速无线传感器网络节点的监控通信单元接收监控平台发送的节点程序，并将节点程序存储在程序存储单元中。
所述步骤S300进一步包括：
步骤S310，处理单元在运行的开始时间到达时，从程序存储单元调用下载的节点程序的指令进行运行，向节点中对应的单元发出指令。
步骤S320，网络通信单元接收处理单元发送的指令，按指令向被测网络中其他节点发送数据，接收到被测网络中其他节点发送数据后传给处理单元，处理单元对数据进行处理。
接口连接的模块包括两个嵌入式WiFi模块时，构成Multi-Radio通信模式；该两个嵌入式WiFi模块可以同时在不同无线信道进行接收；也可以一个WiFi模块在一个信道进行接收，另外一个WiFi模块在另一信道发送。
步骤S330，模拟信号采集单元接收到指令后，根据指令以一定时间周期采集外部传感器的模拟信号，并将其采集后输出的模拟信号转换成为数字信号，进行处理，将处理后的数字信号存储到数据存储单元，处理单元从数据存储单元读取数据，进行进一步处理生成测试数据，将测试数据传给监控通信单元。
步骤S340，数字信号采集单元接收到指令后，根据指令以一定时间周期采集外部传感器的数字信号，并将采集后输出的数字信号进行处理，将处理后的数字信号存储到数据存储单元，处理单元从数据存储单元读取数据，进行进一步处理生成测试数据，将测试数据传给监控通信单元。
步骤S350，监控通信单元将测试数据通过监控信息信道发送至监控平台。
具体的，监控信息信道可以通过多种方式实现，例如以太网络、无线WiFi网络。
步骤S500进一步包括：
步骤S510，监控平台在试验床系统运行结束时间到达时，通过监控信息信道发送停止运行的命令。
步骤S520，监控通信单元通过监控信息信道接收到停止运行的命令，处理单元停止程序的运行，进入空闲状态。
进一步优选的实施方式中，高速无线传感器网络节点还包括能耗测量单元。
所述步骤S200还包括处理单元控制能耗测量单元测量网络通信单元单元和/或整个高速无线传感器网络节点的能量消耗相关的参数，所述参数包括电压和电流；能耗测量单元将电压和对应电流相乘后依据时间进行积分，获得网络通信单元和/或整个高速无线传感器网络节点的能量消耗，将能量消耗的数据通过监控通信单元传输到监控平台。
在一具体实施方式中，被测网络包括的多种相互异构的节点中的一种为中低速无线传感器网络节点，中低速无线传感器网络节点包括：外部传感器，以及微控制器单元、外部数据存储单元、模拟传感器单元、数字传感器单元、节点通信单元、监控通信单元、和对各个单元进行电源供给的供电单元；微控制器单元包括程序存储器。
所述步骤S200进一步包括：
步骤S210’，监控平台根据中低速无线传感器网络节点的ID通过监控信息信道向节点发送节点程序；
步骤S220’，中低速无线传感器网络节点的监控通信单元接收监控平台发送的程序，并将程序存储在外部程序存储单元中；
所述步骤S300进一步包括：
步骤S310’，微控制器单元在运行的开始时间到达时，从程序存储器中读取程序并运行程序，向对应的单元发出指令；
步骤S320’，模拟传感器单元输出外部传感器的模拟信号给微控制器单元，微控制器单元以一定时间周期采集外部传感器的模拟信号，并将采集后的模拟信号转换成为数字信号，进行进一步处理后生成测试数据，并发送给监控通信单元；
步骤S330’，数字传感器单元接收微控制器单元发送来的指令，根据指令在一定时间周期采集外部传感器的数字信号，将采集后输出的数字信号存储到外部数据存储单元，微控制器单元读取数字信号，微控制器单元进行进一步处理后生成测试数据，并发送给监控通信单元；
步骤S340’，节点通信单元接收由微控制器单元的指令，按指令向被测网络中其他节点发送数据，接收到被测网络中其他节点发送数据后传给微控制器单元，微控制器单元对数据进行处理；
步骤S350’，监控通信单元将所述节点的测量数据通过监控信息信道发送至监控平台。
所述步骤S500进一步为，监控平台在试验床系统运行结束时间到达时，通过监控信息信道发送停止运行的命令；监控通信单元通过监控信息信道接收到监控平台发送的停止运行的命令，微控制器单元停止程序的运行，进入空闲状态。
中低速无线传感器网络节点的节点通信单元包括：自定义协议芯片节点模块、IEEE802.15.4协议节点模块、或蓝牙节点模块。
在进一步优选的实施方式中，被测网络包括多功能网关，多功能网关包括：处理单元、数据存储单元、程序存储单元、监控以太网单元、供电单元和多种通信单元。
所述方法还包括，
监控平台根据通过监控信息信道向多种通信单元发送程序；监控以太网单元接收监控平台发送的程序，并将程序存储在程序存储单元中；处理单元在运行的开始时间到达时，从程序存储单元调用下载的节点程序的指令进行运行，向节点中对应的单元发出指令；各个通信单元通过对应的通信协议接收数据包，存储到数据存储单元，处理单元读取数据包完成网络地址转换、报文封装、移动性管理、远程维护与管理的操作。
一种传感器网络试验床系统的测试系统，传感器网络试验床系统包括被测网络和监控平台，所述被测网络包括多种相互异构的节点，用户根据试验床运行方案设置被测网络中节点的ID、节点运行的节点程序、节点运行的开始时间和试验床系统运行结束时间；
所述监控平台，用于根据节点的ID通过监控信息信道向节点中下载对应的节点程序；
所述节点，用于根据运行的开始时间，自动运行节点程序，在运行中采集测试数据，将采集的测试数据通过监控信息信道传输到监控平台；
所述监控平台，还用于存储接收到的测试数据，在试验床系统运行结束时间到达时，通过监控信息信道通知被测网络中节点停止运行节点程序。
在一具体实施方式中，监控平台进一步包括服务器和数据库。
服务器，用于启动后台守护进程中平台运行控制进程将用户设置的节点程序根据节点ID通过监控信息信道下载到相应节点中；后台守护进程中测试数据收集进程接收节点传输来的测试数据，根据测试数据包中包含的项目信息、测试信息将测试数据存储到数据库相应的表中；后台守护进程中平台运行控制进程在试验床系统运行结束时间到达时，通过监控信息信道通知被测网络中各个节点停止运行节点程序。
在一具体实施方式中，被测网络包括高速无线传感器网络节点，
高速无线传感器网络节点包括：外部传感器，以及处理单元、数据存储单元、程序存储单元、模拟信号采集单元、数字信号采集单元、网络通信单元、监控通信单元、和对上述各个单元进行电源供给的供电单元。
所述监控通信单元，用于接收监控平台发送的节点程序，并将节点程序存储在程序存储单元中；
所述处理单元，用于在运行的开始时间到达时，从程序存储单元调用下载的节点程序的指令进行运行，向节点中对应的单元发出指令；
所述网络通信单元，用于接收处理单元发送的指令，按指令向被测网络中其他节点发送数据，接收到被测网络中其他节点发送数据后传给处理单元，处理单元对数据进行处理；
所述模拟信号采集单元，用于在接收到指令后，根据指令以一定时间周期采集外部传感器的模拟信号，并将其采集后输出的模拟信号转换成为数字信号，进行处理，将处理后的数字信号存储到数据存储单元，处理单元从数据存储单元读取数据进行进一步处理生成测试数据，将测试数据传给监控通信单元；
所述数字信号采集单元，用于在接收到指令后，根据指令以一定时间周期采集外部传感器的数字信号，并将采集后输出的数字信号进行处理，将处理后的数字信号存储到数据存储单元，处理单元从数据存储单元读取数据进行进一步处理生成测试数据，将测试数据传给监控通信单元；
所述监控通信单元，还用于将测试数据通过监控信息信道发送至监控平台；通过监控信息信道接收到停止运行的命令后通知处理单元，使处理单元停止程序的运行，进入空闲状态。
进一步的，所述高速无线传感器网络节点还包括能耗测量单元。
所述处理单元，还用于控制能耗测量单元测量网络通信单元和/或整个高速无线传感器网络节点的能量消耗相关的参数，所述参数包括电压和电流；
所述能耗测量单元，用于将电压和对应电流相乘后依据时间进行积分，获得网络通信单元和/或整个高速无线传感器网络节点的能量消耗，将能量消耗的数据通过监控通信单元传输到监控平台。
进一步的，网络通信单元包括一个或多个嵌入式WiFi模块。
在一具体实施方式中，所述节点程序中包括探针程序。
所述节点在运行中采集数据，将采集的测试数据通过监控信息信道传输到监控平台时进一步用于运行探针程序，探针程序通过设定的数据采集频率自动采集数据，将采集到的数据通过监控信息信道应用指定的TCP接口传输到监控平台。
在一具体实施方式中，被测网络包括中低速无线传感器网络节点。
中低速无线传感器网络节点包括：外部传感器，以及微控制器单元、外部数据存储单元、模拟传感器单元、数字传感器单元、节点通信单元、监控通信单元、和对各个单元进行电源供给的供电单元；微控制器单元包括程序存储器。
所述监控通信单元，用于接收监控平台发送的节点程序，并将节点程序存储在程序存储器中；
所述微控制器单元，用于在运行的开始时间到达时，从程序存储器中读取程序运行程序，向对应的单元发出指令；
所述模拟传感器单元，用于输出外部传感器的模拟信号给微控制器单元，微控制器单元以一定时间周期采集模拟信号，并将采集后的模拟信号转换成为数字信号，进行进一步处理后生成测试数据，并发送给监控通信单元；
所述数字传感器单元，用于接收微控制器单元发送来的指令，根据指令以一定时间周期采集外部传感器的数字信号，将采集后输出的数字信号存储到外部数据存储单元，微控制器单元读取数字信号，微控制器单元进行进一步处理后生成测试数据，并发送给监控通信单元；
所述节点通信单元，用于接收由微控制器单元发送的指令，按指令向被测网络中其他节点发送数据，接收到被测网络中其他节点发送数据后传给微控制器单元，微控制器单元对数据进行处理；
所述监控通信单元，还用于将所述节点的测量数据通过监控信息信道发送至监控平台；通过监控信息信道接收到监控平台发送的停止运行的命令，通知微控制器单元停止程序的运行，进入空闲状态。
进一步的，中低速无线传感器网络节点的节点通信单元包括：自定义协议芯片节点模块、IEEE802.15.4协议节点模块、或蓝牙节点模块。
在一具体实施方式中，被测网络包括多功能网关。
多功能网关包括：处理单元、数据存储单元、程序存储单元、监控以太网单元、供电单元和多种通信单元；
所述监控以太网单元，用于接收监控平台发送的程序，并将程序存储在程序存储单元中；
所述处理单元，用于在运行的开始时间到达时，从程序存储单元调用下载的节点程序的指令进行运行，向节点中对应的单元发出指令；
所述各个通信单元，用于依据对应的通信协议接收数据包，存储到数据存储单元；
所述处理单元，还用于读取数据包完成网络地址转换、报文封装、移动性管理、远程维护与管理的操作。
实施例如下所述。
本发明一实施例中试验床系统的举例如图2所示，实施例中测试床系统包括两个部分：分别为包含多种异构节点和网络设备的被测网络和监控平台。被测网络包括：高速无线传感器网络节点、中低速传感器网络节点、多功能网关、无线笔记本计算机、台式计算机服务器、无线路由器、网络交换机和路由器等构成。其中，高速无线传感器网络节点包括高性能嵌入式CPU和WiFi模块构成，中低速传感器网络节包括自定义协议芯片节点、IEEE802.15.4协议节点、蓝牙节点。节点之间按照被测试的组网协议进行组网。监控平台通过以太网连接到被测网络中的设备，控制操作网络运行并获得测试数据，数据库存储数据和事件日志。
本发明一实施例中试验床系统的测试方法的流程如图3所示。
步骤S301，用户根据试验床运行方案设置被测网络中节点的ID、节点运行的节点程序、节点运行的开始时间和试验床系统运行结束时间。
试验床系统使用开始，此时用户账户已经在试验床监控平台建好，用户已经准备好试验床运行的方案和相关的节点程序。如果此时用户账户没有建好，用户可以向监控平台管理员申请建立相应账户，设置用户的权限以及有效期等账户相关属性。管理员根据用户的设置，通过网页的方式设定此用户相应权限，此权限存储在数据库中的权限表中。
用户通过浏览器登录到试验床系统中，系统将按照监控平台管理员设置的此用户相关权限进行操作。
用户创建一个试验床项目，设置项目名称、此项目包含的用户、项目说明、用到的节点类型等信息。
用户对试验床节点进行配置。按照试验床运行方案，用户设置选择试验床节点，并设置节点ID号、是否分簇等信息。
用户根据试验床运行的需要，设置相关的节点程序。根据节点类型和使用角色的不同设置不同的节点程序。
用户设置各个节点或各种类型节点的运行开始时间和试验床系统结束时间。根据节点类型不同和角色的不同，分批设定开始时间，或者单个节点独立设定开始时间。
步骤S302，根据用户的设定，服务器中的后台守护进程中平台运行控制进程将用户设定好的程序根据节点编号下载到相应节点中，并通过检验码保证程序下载的正确性。
步骤S303，各个节点根据开始运行的时间，由硬件控制自动开始运行。
根据用户的设置，每个节点内的探针程序开始运行，探针程序通过设定的数据采集频率自动采集数据，然后探针程序将采集到的数据通过监控信息信道传输利用制定的TCP接口传输到后台的服务器。
步骤S304，服务器后台守护进程测试数据收集进程自动收集接收探针程序传输来的测试数据，根据数据包中包含的项目信息、测试信息将数据存储到数据库相应的表中。
步骤S305，测试进行的同时，高速无线传感器网络节点中的功耗测量电路自动测量两个嵌入式WiFi模块、以及整个节点的电压、电流，电压和电流相乘后依据时间进行积分，获得两个嵌入式WiFi模块、以及整个节点的能量消耗。该能量消耗的数据可以通过节点中的探针程序根据用户的设定利用监控信息信道传输到后台服务器，存储到数据库中。
步骤S306，结束时间到达时，系统通过服务器中的后台守护进程中平台运行控制进程停止各个节点的程序运行。
用户根据权限设置数据库表的参数查看结果数据，通过可以通过FTP的方式将结果数据下载到用户本地。
监控系统询问用户是否进行下一个项目，如果进行下一个项目，否则试验床系统运行结束，用户退出系统。
本发明实施例中高速无线传感器网络节点的结构如图4所示。
高速无线传感器网络节点采用两个嵌入式WiFi模块，嵌入式WiFi单元包括这两个嵌入式WiFi模块，两个嵌入式WiFi模块可以构成Multi-Radio(多频)无线工作模式。嵌入式WiFi模块具体采用G2M5477，满足IEEE802.11g标准，支持物理层54Mbps的数据速率，内部包含44MHz的32位RISC CPU，可以独立工作，能耗效率是Chipcon芯片CC2430的10倍。每个G2M5477模块可以设置为采用2.4GHz的1到11和14信道。为了尽量减少干扰，同时使用非重叠的信道1，信道6、信道11和信道14。
高速无线传感器网络节点由高性能CPU为核心构成，包含功能完整的软件系统开发环境和应用程序接口、硬件的功耗测试电路，在此基础上容易实现新的协议和算法，支持跨层信息交换。同时高速节点和中低速节点均采用电池供电，监控通信以太网络方式，因此两类节点均支持移动性和可部署性。
节点包含64M字节的RAM，32M字节的ROM以及SD卡接口、以太网接口和USB接口等。操作系统采用嵌入式Linux，SD卡接口可提供大容量的文件存储。
节点还具有用于连接各种应用的不同种类的传感器的接口，模拟信号采集单元为对应模拟传感器的接口，数字信号采集单元为对应数字传感器的接口。
为了监测能量消耗，节点包含3个自动测量功耗的芯片，组成能耗测量单元，测量过程不占用系统资源，监测整个节点以及两个WiFi模块的功率消耗。
高速无线传感器网络节点包括如下单元。为简便图4中未标出外部传感器。
处理单元，对各种模块和接口进行控制，对模块发出指令，使其进行相应操作，同时接收模块发送来的数据信息，对数据信息进行加工处理。
数据存储单元，由处理单元进行控制，将所采集或接收到的数据存储在其中，以供处理单元使用。
程序存储单元，保存下载的节点程序，处理单元将从程序存储单元调用程序指令来运行。
模拟信号采集单元，接收处理单元发送来的控制指令，根据指令控制模拟信号的采集。
在一定时间周期内使其采集模拟传感器的模拟信号，并将其采集后输出的模拟信号转换成为数字信号，进行进一步处理，将处理后的数字信号通过数据存储单元发送至处理单元，由处理单元进行进一步处理。
数字信号采集单元，接收处理单元发送来的控制指令，根据指令控制数字信号采集。
以一定时间周期使其采集数字传感器的数字信号，并将其采集后输出的数字信号进行进一步处理，将处理后的数字信号通过数据存储单元发送至处理单元，由处理单元进行进一步处理。
网络通信单元包括两个嵌入式WiFi单元，网络通信单元接收处理单元发送的指令，按指令向被测网络中其他节点发送数据，接收到被测网络中其他节点发送数据后传给处理单元，处理单元对数据进行处理。
由处理单元控制，节点采用两个嵌入式WiFi模块允许利用开源固件同时进行发送端/发送端，发送端/接收端，接收端/接收端的操作。每个嵌入式WiFi模块可以设置为采用2.4GHz的1到11和14信道，为了尽量减少干扰，可以同时使用非重叠的信道1，信道6、信道11和信道14；
监控通信单元，同监控平台建立监控信息信道，接收监控平台发送的数据，并将高速无线传感器网络节点的测试数据传输给监控平台。
本实施例中通过以太网络建立到监控平台的监控信息信道。将所述节点测量的数据发送至监控平台以及接收监控平台送来的监控命令或程序，并将其存储在相应的数据存储单元、程序存储单元中。
能耗测量单元，由处理单元进行控制，可以测量两个嵌入式WiFi单元以及整个节点的能量消耗，包括电压、电流，并对电压和电流相乘随时间积分，得到能量消耗数据。能量消耗数据通过监控通信单元传输给监控平台。
供电单元，对上述各个单元进行电源供给。
本发明实施例中中低速无线传感器网络节点的结构如图5所示。
中低速无线传感器网络节点是试验床系统的组成部分。中低速无线传感器网络节点包括：微控制器单元，节点通信单元，监控通信单元，外部数据存储单元，本实施例中为闪存ROM，模拟传感器单元，数字传感器单元，供电单元，和外部传感器。
具体的，微控制器采用TI公司的超低功耗16位MSP430芯片，时钟速率8MHz，能够大幅度减少能量消耗。该节点采用CC2420作为节点通信芯片，支持2.4GHz的IEEE802.15.4协议。监控通信基于WiFi模块，该信道用于传输试验床的控制命令和监测数据。
中低速无线传感器网络节点包括如下单元和外部传感器，为简便图5中未标出外部传感器。
微控制器单元，对各种模块和接口进行控制，对模块发出指令，使其进行相应操作，同时接收模块发送来的数据信息，对数据信息进行加工处理，微控制器单元本身包括数据存储器和程序存储器。
外部数据存储单元，由微控制器单元进行控制，采用flash存储器结构，可以存储相关数据，掉电不丢失。
模拟传感器单元，输出模拟信号给微控制器单元，微控制器单元以一定时间周期对外部传感器的模拟信号进行采集，并将其采集后的模拟信号转换成为数字信号，然后进行进一步处理。
数字传感器单元，接收微控制器单元发送来的控制指令，根据指令控制数字信号采集。
以一定时间周期对外部传感器的数字信号进行采集，然后将采集后输出的数字信号存储到外部数据存储单元，由微控制器单元进行进一步处理。
节点通信单元，节点通信单元接收由微控制器单元发送的指令，按指令向被测网络中其他节点发送数据，接收到被测网络中其他节点发送数据后传给微控制器单元，微处理器控制器单元对数据进行处理。
具体采用CC1000或CC2420芯片实现。
监控通信单元，将所述节点测量的数据发送至监控平台以及接收监控平台送来的监控命令或数据，并将其存储在数据存储单元中。
供电单元，对上述各个单元进行电源供给。
本发明实施例中多功能网关结构如图6所示。利用多功能网关可以将多种异构网络互联互通。多功能网关的多种通信单元包括嵌入式WiFi单元、IEEE802.15.4无线单元、蓝牙单元、以太网接口等，通过这些通信单元和接口支持多种异构网络间的通信。网关的监测信息通过监控以太网接口连接到后台的监控平台。网关可以完成网络地址转换、报文封装、移动性管理、远程维护与管理等功能。
多功能网关装置包括：
处理单元：对各种通信单元和接口进行控制，对模块发出指令，使其进行相应操作，完成网络地址转换、报文封装、移动性管理、远程维护与管理等功能。
数据存储单元，由处理单元进行控制，将网关的数据存储在其中，以供其他各单元使用。
程序存储单元，保存处理单元的程序，处理单元将从程序存储单元调用程序指令来运行。
嵌入式WiFi模块单元，由中央处理单元控制，节点采用嵌入式WiFi模块，可以设置为采用2.4GHz的1到11和14信道，用于异构网络互联。
IEEE802.15.4模块单元，由处理单元控制，节点采用嵌入式IEEE802.15.4模块，用于异构网络互联。
蓝牙模块单元，由处理单元控制，节点采用嵌入式蓝牙模块，用于异构网络互联。
以太网接口单元，由中央处理单元控制，用于异构网络互联。
监控以太网单元，将所述多功能网关的相关信息发送至监控平台以及接收监控平台送来的监控命令或数据，并将其存储在数据存储单元中。
供电单元，对上述各个单元进行电源供给。
监控平台包括服务器和数据库。服务器由两个主要部分组成，如图7所示。一个是试验床操作控制和收集监控数据信息的后台守护进程。另外一个是面向试验床用户界面的Web服务器。两部分都基于Linux平台，Web服务器由Apache和PHP构建，数据库服务器采用PostgreSQL，所有平台都遵循GNU标准。
Web服务器部分包括用户登录、项目管理、测试管理、数据查看、数据下载和用户管理功能。用户登录管理用户登录操作，用户填写登录名称和密码后，系统根据用户具有的权限，显示相应的菜单项。如果是系统管理员，则具有管理用户的权限。项目管理主要管理项目基本信息，包括项目名称、项目说明，此项目所属相关测试的负责人等。测试管理负责测试基本信息，包括测试名称、所属项目、测试说明以及测试的负责人，同时当测试负责人进入测试管理时，可以配置测试数据的帧结构、此测试选定的试验床被测节点、程序、测试的开始时间、结束时间。数据查看可以显示项目下某个测试的结果数据，测试的结果数据以表格的形式显示。用户可以通过数据下载模块将获得的测试数据下载到用户本地。
后台守护进程包括平台运行控制和测试数据收集两个部分。平台运行控制守护进程控制平台的运行，按一定间隔定时查询数据库中的测试参数表，判断是否有即将进行的测试，如果有就将程序下载到指定的节点中，在测试运行开始的时刻，发出指令让试验床运行，测试完成时发出指令让试验床停止。测试数据收集守护进程收集试验床发回的测试数据，根据其所属的项目和测试，将数据存到测试数据结果表中。
本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下，还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限于以上的说明，而是由权利要求书的范围来确定的。
Claims (18)
1.一种传感器网络试验床系统的测试方法，其特征在于，传感器网络试验床系统包括被测网络和监控平台，所述被测网络包括多种相互异构的节点，测试方法包括：
步骤1，用户根据试验床运行方案设置被测网络中节点的ID、节点运行的节点程序、节点运行的开始时间和试验床系统运行结束时间；
步骤2，监控平台根据节点的ID通过监控信息信道向节点中下载对应的节点程序；
步骤3，节点根据运行的开始时间，自动运行节点程序，在运行中采集测试数据，将采集的测试数据通过监控信息信道传输到监控平台；
步骤4，监控平台存储接收到的测试数据；
步骤5，监控平台在试验床系统运行结束时间到达时，通过监控信息信道通知被测网络中节点停止运行节点程序。
2.如权利要求1所述的传感器网络试验床系统的测试方法，其特征在于，
所述监控平台进一步包括服务器和数据库，
所述步骤2进一步为，
步骤21，服务器中的后台守护进程中平台运行控制进程将用户设置的节点程序根据节点ID通过监控信息信道下载到相应节点中；
所述步骤4进一步为，
步骤22，服务器中的后台守护进程中测试数据收集进程接收节点传输来的测试数据，根据测试数据包中包含的项目信息、测试信息将测试数据存储到数据库相应的表中；
所述步骤5进一步为，
步骤23，服务器中的后台守护进程中平台运行控制进程在试验床系统运行结束时间到达时，通过监控信息信道通知被测网络中各个节点停止运行节点程序。
3.如权利要求1所述的传感器网络试验床系统的测试方法，其特征在于，
被测网络包括高速无线传感器网络节点，
高速无线传感器网络节点包括：外部传感器，以及处理单元、数据存储单元、程序存储单元、模拟信号采集单元、数字信号采集单元、网络通信单元、监控通信单元、和对上述各个单元进行电源供给的供电单元，
所述步骤2进一步为，
步骤31，监控平台根据节点的ID通过监控信息信道发送节点程序；
步骤32，高速无线传感器网络节点的监控通信单元接收监控平台发送的节点程序，并将节点程序存储在程序存储单元中；
所述步骤3进一步为，
步骤33，处理单元在运行的开始时间到达时，从程序存储单元调用下载的节点程序的指令进行运行，向节点中对应的单元发出指令；
步骤34，网络通信单元接收处理单元发送的指令，按指令向被测网络中其他节点发送数据，接收到被测网络中其他节点发送数据后传给处理单元，处理单元对数据进行处理；
步骤35，模拟信号采集单元接收到指令后，根据指令以一定时间周期采集外部传感器的模拟信号，并将其采集后输出的模拟信号转换成为数字信号，进行处理，将处理后的数字信号存储到数据存储单元，处理单元从数据存储单元读取数据进行进一步处理生成测试数据，将测试数据传给监控通信单元；
步骤36，数字信号采集单元接收到指令后，根据指令以一定时间周期采集外部传感器的数字信号，并将采集后输出的数字信号进行处理，将处理后的数字信号存储到数据存储单元，处理单元从数据存储单元读取数据进行进一步处理生成测试数据，将测试数据传给监控通信单元；
步骤37，监控通信单元将测试数据通过监控信息信道发送至监控平台；
步骤S500进一步为，
步骤38，监控平台在试验床系统运行结束时间到达时，通过监控信息信道发送停止运行的命令；
步骤39，监控通信单元通过监控信息信道接收到停止运行的命令，处理单元停止程序的运行，进入空闲状态。
4.如权利要求3所述的传感器网络试验床系统的测试方法，其特征在于，
所述高速无线传感器网络节点还包括能耗测量单元，
所述步骤2还包括，
步骤41，处理单元控制能耗测量单元测量网络通信单元和/或整个高速无线传感器网络节点的能量消耗相关的参数，所述参数包括电压和电流；
步骤42，能耗测量单元将电压和对应电流相乘后依据时间进行积分，获得网络通信单元和/或整个高速无线传感器网络节点的能量消耗，将能量消耗的数据通过监控通信单元传输到监控平台。
5.如权利要求1所述的传感器网络试验床系统的测试方法，其特征在于，
所述节点程序中包括探针程序，
所述步骤3中在运行中采集数据，将采集的测试数据通过监控信息信道传输到监控平台进一步为，
步骤51，节点运行探针程序，探针程序通过设定的数据采集频率自动采集数据，将采集到的数据通过监控信息信道应用指定的TCP接口传输到监控平台。
6.如权利要求1所述的传感器网络试验床系统的测试方法，其特征在于，
被测网络包括中低速无线传感器网络节点，
中低速无线传感器网络节点包括：外部传感器，以及微控制器单元、外部数据存储单元、模拟传感器单元、数字传感器单元、节点通信单元、监控通信单元、和对各个单元进行电源供给的供电单元；微控制器单元包括程序存储器；
所述步骤2进一步为，
步骤61，监控平台根据中低速无线传感器网络节点的ID通过监控信息信道向中低速无线传感器网络节点发送节点程序；
步骤62，中低速无线传感器网络节点的监控通信单元接收监控平台发送的节点程序，并将节点程序存储在程序存储器中；
所述步骤3进一步为，
步骤63，微控制器单元在运行的开始时间到达时，从程序存储器中读取程序运行程序，向对应的单元发出指令；
步骤64，模拟传感器单元输出外部传感器的模拟信号给微控制器单元，微控制器单元以一定时间周期采集模拟信号，并将采集后的模拟信号转换成为数字信号，进行进一步处理后生成测试数据，并发送给监控通信单元；
步骤65，数字传感器单元接收微控制器单元发送来的指令，根据指令以一定时间周期采集外部传感器的数字信号，将采集后输出的数字信号存储到外部数据存储单元，微控制器单元读取数字信号，微控制器单元进行进一步处理后生成测试数据，并发送给监控通信单元；
步骤66，节点通信单元接收由微控制器单元发送的指令，按指令向被测网络中其他节点发送数据，接收到被测网络中其他节点发送数据后传给微控制器单元，微控制器单元对数据进行处理；
步骤67，监控通信单元将所述节点的测量数据通过监控信息信道发送至监控平台；
所述步骤5进一步为，
步骤68，监控平台在试验床系统运行结束时间到达时，通过监控信息信道发送停止运行的命令；
步骤69，监控通信单元通过监控信息信道接收到监控平台发送的停止运行的命令，微控制器单元停止程序的运行，进入空闲状态。
7.如权利要求6所述的传感器网络试验床系统的测试方法，其特征在于，
中低速无线传感器网络节点的节点通信单元包括：自定义协议芯片节点模块、IEEE802.15.4协议节点模块、或蓝牙节点模块。
8.如权利要求1所述的传感器网络试验床系统的测试方法，其特征在于，
被测网络包括多功能网关，
多功能网关包括：处理单元、数据存储单元、程序存储单元、监控以太网单元、供电单元和多种通信单元；
所述方法还包括，
步骤81，监控平台根据通过监控信息信道向多种通信单元发送程序；
步骤82，监控以太网单元接收监控平台发送的程序，并将程序存储在程序存储单元中；
步骤83，处理单元在运行的开始时间到达时，从程序存储单元调用下载的节点程序的指令进行运行，向节点中对应的单元发出指令；
步骤84，各个通信单元依据对应的通信协议接收数据包，存储到数据存储单元，处理单元读取数据包完成网络地址转换、报文封装、移动性管理、远程维护与管理的操作。
9.如权利要求3所述的传感器网络试验床系统的测试方法，其特征在于，
高速无线传感器网络节点的网络通信单元包括一个或多个嵌入式WiFi模块。
10.一种传感器网络试验床系统的测试系统，其特征在于，传感器网络试验床系统包括被测网络和监控平台，所述被测网络包括多种相互异构的节点，用户根据试验床运行方案设置被测网络中节点的ID、节点运行的节点程序、节点运行的开始时间和试验床系统运行结束时间；
所述监控平台，用于根据节点的ID通过监控信息信道向节点中下载对应的节点程序；
所述节点，用于根据运行的开始时间，自动运行节点程序，在运行中采集测试数据，将采集的测试数据通过监控信息信道传输到监控平台；
所述监控平台，还用于存储接收到的测试数据，在试验床系统运行结束时间到达时，通过监控信息信道通知被测网络中节点停止运行节点程序。
11.如权利要求10所述的传感器网络试验床系统的测试系统，其特征在于，
所述监控平台进一步包括服务器和数据库，
服务器，用于启动后台守护进程中平台运行控制进程将用户设置的节点程序根据节点ID通过监控信息信道下载到相应节点中；后台守护进程中测试数据收集进程接收节点传输来的测试数据，根据测试数据包中包含的项目信息、测试信息将测试数据存储到数据库相应的表中；后台守护进程中平台运行控制进程在试验床系统运行结束时间到达时，通过监控信息信道通知被测网络中各个节点停止运行节点程序。
12.如权利要求10所述的传感器网络试验床系统的测试系统，其特征在于，
被测网络包括高速无线传感器网络节点，
高速无线传感器网络节点包括：外部传感器，以及处理单元、数据存储单元、程序存储单元、模拟信号采集单元、数字信号采集单元、网络通信单元、监控通信单元、和对上述各个单元进行电源供给的供电单元，
所述监控通信单元，用于接收监控平台发送的节点程序，并将节点程序存储在程序存储单元中；
所述处理单元，用于在运行的开始时间到达时，从程序存储单元调用下载的节点程序的指令进行运行，向节点中对应的单元发出指令；
所述网络通信单元，用于接收处理单元发送的指令，按指令向被测网络中其他节点发送数据，接收到被测网络中其他节点发送数据后传给处理单元，处理单元对数据进行处理；
所述模拟信号采集单元，用于在接收到指令后，根据指令以一定时间周期采集外部传感器的模拟信号，并将其采集后输出的模拟信号转换成为数字信号，进行处理，将处理后的数字信号存储到数据存储单元，处理单元从数据存储单元读取数据进行进一步处理生成测试数据，将测试数据传给监控通信单元；
所述数字信号采集单元，用于在接收到指令后，根据指令以一定时间周期采集外部传感器的数字信号，并将采集后输出的数字信号进行处理，将处理后的数字信号存储到数据存储单元，处理单元从数据存储单元读取数据进行进一步处理生成测试数据，将测试数据传给监控通信单元；
所述监控通信单元，还用于将测试数据通过监控信息信道发送至监控平台；通过监控信息信道接收到停止运行的命令后通知处理单元，使处理单元停止程序的运行，进入空闲状态。
13.如权利要求12所述的传感器网络试验床系统的测试系统，其特征在于，
所述高速无线传感器网络节点还包括能耗测量单元，
所述处理单元，还用于控制能耗测量单元测量网络通信单元和/或整个高速无线传感器网络节点的能量消耗相关的参数，所述参数包括电压和电流；
所述能耗测量单元，用于将电压和对应电流相乘后依据时间进行积分，获得网络通信单元和/或整个高速无线传感器网络节点的能量消耗，将能量消耗的数据通过监控通信单元传输到监控平台。
14.如权利要求10所述的传感器网络试验床系统的测试系统，其特征在于，
所述节点程序中包括探针程序，
所述节点在运行中采集数据，将采集的测试数据通过监控信息信道传输到监控平台时进一步用于运行探针程序，探针程序通过设定的数据采集频率自动采集数据，将采集到的数据通过监控信息信道应用指定的TCP接口传输到监控平台。
15.如权利要求10所述的传感器网络试验床系统的测试系统，其特征在于，
被测网络包括中低速无线传感器网络节点，
中低速无线传感器网络节点包括：外部传感器，以及微控制器单元、外部数据存储单元、模拟传感器单元、数字传感器单元、节点通信单元、监控通信单元、和对各个单元进行电源供给的供电单元；微控制器单元包括程序存储器；
所述监控通信单元，用于接收监控平台发送的节点程序，并将节点程序存储在程序存储器中；
所述微控制器单元，用于在运行的开始时间到达时，从程序存储器中读取程序运行程序，向对应的单元发出指令；
所述模拟传感器单元，用于输出外部传感器的模拟信号给微控制器单元，微控制器单元以一定时间周期采集模拟信号，并将采集后的模拟信号转换成为数字信号，进行进一步处理后生成测试数据，并发送给监控通信单元；
所述数字传感器单元，用于接收微控制器单元发送来的指令，根据指令以一定时间周期采集外部传感器的数字信号，将采集后输出的数字信号存储到外部数据存储单元，微控制器单元读取数字信号，微控制器单元进行进一步处理后生成测试数据，并发送给监控通信单元；
所述节点通信单元，用于接收由微控制器单元发送的指令，按指令向被测网络中其他节点发送数据，接收到被测网络中其他节点发送数据后传给微控制器单元，微控制器单元对数据进行处理；
所述监控通信单元，还用于将所述节点的测量数据通过监控信息信道发送至监控平台；通过监控信息信道接收到监控平台发送的停止运行的命令，通知微控制器单元停止程序的运行，进入空闲状态。
16.如权利要求15所述的传感器网络试验床系统的测试系统，其特征在于，
中低速无线传感器网络节点的节点通信单元包括：自定义协议芯片节点模块、IEEE802.15.4协议节点模块、或蓝牙节点模块。
17.如权利要求10所述的传感器网络试验床系统的测试系统，其特征在于，
被测网络包括多功能网关，
多功能网关包括：处理单元、数据存储单元、程序存储单元、监控以太网单元、供电单元和多种通信单元；
所述监控以太网单元，用于接收监控平台发送的程序，并将程序存储在程序存储单元中；
所述处理单元，用于在运行的开始时间到达时，从程序存储单元调用下载的节点程序的指令进行运行，向节点中对应的单元发出指令；
所述各个通信单元，用于依据对应的通信协议接收数据包，存储到数据存储单元；
所述处理单元，还用于读取数据包完成网络地址转换、报文封装、移动性管理、远程维护与管理的操作。
18.如权利要求12所述的传感器网络试验床系统的测试系统，其特征在于，
高速无线传感器网络节点的网络通信单元包括一个或多个嵌入式WiFi模块。
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