一、 系統概述

LH-SensorSim無線傳感(gan)器網絡模擬(ni)系統是一款功(gong)能強大、配置簡(jian)便的WSN專業模(mo)擬系統，具備算(suan)(suan)法過程(cheng)演(yan)示(shi)、算(suan)(suan)法分析(xi)和調試等功能，通過配置參(can)數，可實(shi)現(xian)不同(tong)參(can)數條(tiao)件下的算(suan)(suan)法自動運行、運行過程(cheng)顯示(shi)、實(shi)驗結果統計(ji)和實(shi)驗結果圖(tu)自動生成。極大地降低了WSN模擬(ni)算(suan)法實(shi)現(xian)的難(nan)度，為比較無線傳感器網絡算(suan)法的性(xing)能(neng)提供(gong)了一個(ge)快捷的平臺。

LH-SensorSim運行界面圖

二、 系統優勢：

（1）、解決了因(yin)為傳(chuan)(chuan)感器(qi)網(wang)(wang)絡及其(qi)算法的(de)復雜性，絕(jue)大多數(shu)算法的(de)性能無法通過理(li)論(lun)分析得到的(de)問題。相比傳(chuan)(chuan)統(tong)和開源(yuan)的(de)傳(chuan)(chuan)感器(qi)網(wang)(wang)絡模(mo)(mo)擬器(qi)集中于(yu)對網(wang)(wang)絡層(ceng)及其(qi)下(xia)(xia)層(ceng)的(de)模(mo)(mo)擬，LH-SensorSim實(shi)現包括數(shu)據(ju)管理(li)層(ceng)、網(wang)(wang)絡層(ceng)及其(qi)下(xia)(xia)層(ceng)等完(wan)整系統(tong)的(de)模(mo)(mo)擬。

（2）、LH-SensorSim內置了許多(duo)標準(zhun)算法，可直接(jie)導(dao)入演(yan)示運行，方(fang)便對學生教學。

（3）、單(dan)機最大支持(chi)具有5萬個節點的(de)(de)無(wu)線傳感(gan)器網絡算(suan)(suan)法(fa)(fa)的(de)(de)仿真，運(yun)行速度(du)依賴于(yu)算(suan)(suan)法(fa)(fa)的(de)(de)復(fu)雜度(du)和節點數目。一般情況下，對(dui)于(yu)節點數少于(yu)1000的(de)網(wang)絡，獲得算法仿真(zhen)結果(guo)的(de)時間(jian)為妙級。（在Intel i3 2.2GHZ、內存(cun)1G的(de)普通(tong)PC機上測試(shi)）。

（4）、支持(chi)經典(dian)的無(wu)線(xian)傳感器(qi)網絡路由協議，如(ru)GPSR、樹路由算(suan)法等(deng)，具有路由協議開發接口，實現自(zi)定(ding)義(yi)路由協議。

（5）、支持經典(dian)的無線(xian)傳感器網(wang)絡查詢算法，如FullFlood，SWinFlood、IWQE，SWIF等。具有查詢算法(fa)開發框架和接口，實現(xian)自定義(yi)查詢算法(fa)；

（6）、支持(chi)經(jing)典(dian)的(de)定位(wei)、時(shi)(shi)間(jian)同步(bu)、安(an)全(quan)協議(yi)，如三角定位(wei)算(suan)法、到(dao)達時(shi)(shi)間(jian)差定位(wei)算(suan)法、密(mi)(mi)鑰共享、逐跳數據加密(mi)(mi)、安(an)全(quan)聚集等。具有(you)定位(wei)、時(shi)(shi)間(jian)同步(bu)和安(an)全(quan)協議(yi)開發(fa)接口，實現第三方協議(yi)。

三、系統(tong)模塊

(1) WSN網絡模型配置生(sheng)成(cheng)

提供手(shou)動生成、自動生成、手(shou)自混合三種網(wang)絡模(mo)型(xing)配置模(mo)式。在手(shou)動生成模(mo)式中(zhong)，提供圖形用(yong)戶界面給用(yong)戶設(she)置網(wang)絡中(zhong)所(suo)有節(jie)點的位(wei)置、節(jie)點剩余能量(liang)、通信(xin)半徑、節(jie)點間鏈路質量(liang)等信(xin)息。

在自動生(sheng)成模式(shi)中，用(yong)戶選擇節點分(fen)布(bu)類型(包(bao)括均勻分(fen)布(bu)、網格分(fen)布(bu)、包(bao)含障礙物(wu)的分(fen)布(bu)等)，并設置節(jie)點(dian)數目(mu)、節(jie)點(dian)剩(sheng)余能量(liang)、通(tong)信半徑(jing)、節(jie)點(dian)間鏈路質量(liang)等(deng)信息，軟件自(zi)動生(sheng)成用(yong)戶設定的(de)網(wang)絡。

在(zai)手(shou)(shou)自(zi)混合模(mo)(mo)式中，用戶先進入自(zi)動(dong)生成模(mo)(mo)式產生初始網(wang)絡模(mo)(mo)型，再進入手(shou)(shou)動(dong)模(mo)(mo)式，對初始網(wang)絡進行手(shou)(shou)動(dong)調(diao)整(zheng)，直至生成目標(biao)網(wang)絡模(mo)(mo)型。

(2) WSN網絡模(mo)型(xing)信息保存與導入

將生成(cheng)的網(wang)絡模型信(xin)息保存至磁盤文件，或從文件中導入(ru)至模擬器中。

(3) 網絡模型信息(xi)數據庫維護

實(shi)現網絡模型(xing)查詢、增加(jia)、刪除(chu)等功能(neng)。

(4) WSN算法(fa)數(shu)據(ju)庫

系統(tong)算法數據庫(ku)存提供各種(zhong)標(biao)準WSN路由、查詢等算法，也可在(zai)已實現的(de)經典無(wu)線傳(chuan)感器網絡算法的(de)基礎上，擴(kuo)充無(wu)線傳(chuan)感器網絡Mac協議、路(lu)由協議、拓撲控制(zhi)、時間(jian)同(tong)步(bu)、定位算(suan)法、鏈(lian)路(lu)估(gu)計算(suan)法、數據收集及(ji)查詢(xun)、安全與隱私保護(hu)等算(suan)法的實(shi)現，提供算(suan)法分類、查詢(xun)、增加(jia)、刪除等功能。

(5) WSN算(suan)法運行演示

用(yong)戶在無(wu)線(xian)傳感(gan)器網(wang)絡算(suan)(suan)(suan)法(fa)(fa)(fa)(fa)數據庫中(zhong)選擇(ze)感(gan)興趣的算(suan)(suan)(suan)法(fa)(fa)(fa)(fa)，配置該算(suan)(suan)(suan)法(fa)(fa)(fa)(fa)運行的環境、網(wang)絡等信(xin)息(xi)后，模擬器導入(ru)該算(suan)(suan)(suan)法(fa)(fa)(fa)(fa)，運行并顯示(shi)該算(suan)(suan)(suan)法(fa)(fa)(fa)(fa)的運行過程。包括節點間通(tong)信(xin)過程，節點消(xiao)耗(hao)的能耗(hao)，算(suan)(suan)(suan)法(fa)(fa)(fa)(fa)消(xiao)耗(hao)的總能耗(hao)等信(xin)息(xi)。

(6) 無線傳感器節點狀態監控

算法(fa)啟動之前或(huo)運行(xing)過程中(zhong)，選擇需要(yao)監控的節點，可顯(xian)示其狀態信(xin)息。包括(kuo)節點位(wei)置、剩(sheng)余能量、鄰居節點列表、鏈路質量等(deng)信(xin)息。

(7) WSN算(suan)法(fa)運行實例導出與導入

將(jiang)WSN算(suan)法(fa)、運(yun)行環(huan)(huan)境、配置參(can)數、運(yun)行過程(cheng)等(deng)信(xin)息(xi)導出(chu)，保(bao)存(cun)至文件(jian)，或將(jiang)算(suan)法(fa)、運(yun)行環(huan)(huan)境、配置參(can)數、運(yun)行過程(cheng)等(deng)信(xin)息(xi)從文件(jian)中導入(ru)，查看算(suan)法(fa)運(yun)行過程(cheng)。