ETMA：基于结点聚类的可伸缩、多应用无线传感器网络模拟

摘要

随着微电子与通信技术的发展，无线传感器网络在军事、环境监测等领域有着越来越广泛的应用。在现有的研究中，提出了许多的模拟器对传感器网络进行模拟，这些模拟器大大方便了开发人员对应用进行测试。无线传感器网络中包含了大量的结点，这些结点上面可能运行各种不同的应用程序。在现有的模拟器中，许多模拟器通过对每个结点单独进行模拟的方法来提供多应用模拟的支持，然而这种方法的可伸缩性差；而其他模拟器如TOSSIM通过对所有结点使用单一实体进行模拟，这种方法具有高可伸缩性，然而却无法模拟多个应用，给传感器网络应用的测试带来了不便。 本文针对上述现有无线传感器网络模拟在多应用测试中的不足，提出了结点聚类的方法，这个方法通过将运行同一应用程序的结点放到一个实体上进行模拟，通过多个实体间的通信来实现不同结点间的通信，并对各个实体进行同步来实现传感器网络的模拟。结点聚类的方法在提供传感器网络多应用模拟支持的同时，也具有良好的可伸缩性。 本文基于结点聚类的方法，扩展TOSSIM实现了一个可伸缩的多应用无线传感器网络模拟器ETMA(Extended TOSSIM for Multi-Application)。ETMA利用TOSSIM在模拟上具有的可伸缩性，增加了对多应用模拟的支持。本文最后对ETMA在传感器网络的模拟上进行了评估，来说明ETMA在提供多应用模拟支持的同时具有高可伸缩性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章引言

1.1论文的研究背景

1.2 WSN模拟中存在的问题

1.3论文的解决思路

1.4论文的相关工作

1.5论文的结构安排

第2章无线传感器网络

2.1无线传感器网络体系结构

2.2无线传感器网络的特点

2.3无线传感器网络的应用

2.4无线传感器网络测试

第3章TOSSIM相关技术

3.1 TinyOS

3.2 TOSSIM

第4章结点聚类

4.1结点聚类方法

4.2相关方法分析

第5章ETMA的设计与实现

5.1体系结构

5.2详细设计

5.3扩展TOSSIM

5.4 DMT模块

5.5控制模块

5.6多进程模式

第6章ETMA的评估

6.1多应用模拟

6.2可伸缩性

6.3其他特性评估

第7章总结与展望

7.1总结

7.2展望

参考文献

致谢