无线智能应急灯系统的数据传输测试研究.pdf

w.xrtn.cam
《自动化与仪器仪表》2012年第6期(总第164期)
无线智能应急灯系统的数据传输测试研究
杜明江世方2
(宁波继明电器有限公司宁波,315324)
(杭州电子科技大学自动化学院杭州,310018)
摘要:针对现代城市大型楼宇消防的高标准要求,基于物联网技术的无线消防应急灯疏散指示系统应运而生。以新
型无线消防应急灯为硬件节点,将配套研发的无线通信协议和上位机软件相结合,从而构成一个完整的实验测试系统
为了测试该无线应急灯通信网络系统的性能,以小区单元楼为测试场地,分别对该网络系统的平均传输延迟、平均丢包
率、节点信号强度和节点能耗进行数据收集和测试分析研究。测试研究结果表明随着楼层数的增加,平均传输延迟和平
均丢包率指标增大,节点信号强度减弱,而且节点单位时间能耗能满足初步的应用需求。
关键词:无线传感器网络;消防应急灯系统;数据通信;性能测试
Abstract: Aiming at fire control requirement with high level from large-scale modern city buildings, the wireless emergency
direction light system based on technology of Internet of things. Based on the hardware nodes of a kind of novel wireless fire-
fighting emergency light, an integrated experiment system is designed by combing the developed wireless communication protocol
and computer software. In order to test the performance of this wireless emergency communication network system, we collect
data on average communication delay, average dropout rate, signal strength and energy consumption of light nodes, and analyze
them. The study results show that average delay and average dropout rate become bigger as the number of building levels increases
and the signal strength weakens. Finally, the energy consumption of unite time of nodes can satisfy the basic requirement from
application
Key words: WSN; emergency light system of fire fighting; data communication; performance test
中图分类号:TP393.32
文献标识码:A
文章编号:1001-9227(2012)-06-0023-03
0引言
为完整的实验测试网络系统。
随着传感器技术、无线通信技术和计算机技术的快速发
该实验系统网络采用SI-STAR通信协议构建固定拓扑结构
展,使得基于无线传感器网络的物联网技术得到广泛应用。同的扩展星状网络、并且利用中继节点扩展传输范围。SI-STAR
时,现代化城市大型楼字数量的急剧增多以及城市智能化水平通信信息通过扩展星状网络采集数据,每一个叶子节点都相互
的进步,对现代智能消防和报警系统的发展提出了更高的要求独立互不影响,从而保证了网络的稳定性。由于拓扑结构固
1。在消防报警系统中,应急灯疏散指示子系统是楼宇内火定,所以上位机很容易发现失效节点,便于网络设备的维护与
灾发生时能有效提供被困人员实效有效逃生的应急指示系统,监测。SI-STAR协议使用中继节点方式扩展传输范围,同时利
其性能的好坏以及智能化水平都将影响着室内被困人员的逃生用不同的载波频率划定传输区域,这样在传输范围扩大的同时
几率。由于基于无线传感器网络技术在消防报警系统在通优化了传输性能,减少了传输延迟。同时,由于协议本身的实
信、数据传输、生存性、安装、维护和日常管理中的优势,使现比较简单,对节点计算和存储资源的消耗都非常少。因此,
得面向应急灯疏散指示系统的物联网技术应用研究得到了越来本文以某小区的单元楼为测试环境,开展针对该实验系统的数
越多研究者和公司企业的关注?。
据通信性能的测试与分析研究
基于物联网的消防应急灯疏散指示系统主要由三大部分组
成,分别是具有无线通信功能的消防应急灯、网络协议?和后1测试方案
台显示与分析软件。在宁波市科技计划项目的支持下,我们
本测试目的是在实验室环境下,运用性能测试工具SI
已经完成了新型无线消防应急灯研发,并申报了国家发明专利STAR协议进行測试,通过对所得数据进行总结分析,描述系统
(申请号:201110385858.0),同时以该无线消防应急灯为基础是否符合需求及达到功能目标,判断网络系统的通信协议性能
研发了相应的网络通信协议和上位机软件,从而构成了一个较是否符合需求;测试项目包括传输延迟、传输丢包率、传输范
围、叶子节点单位能耗;测试地点为小区楼层内的安全通道,
窗台边以及楼道内等。测试设备包括若干套无线应急灯具节
收稿日期:2012-09-08
点、一个中继节点、一个基站节点和一台PC机。其中基站节点
作者筒介:社明(1973-),男,主要研究方向为:消防应急和PC放置在一楼的控制中心内,应急灯具节点和中继节点视需
灯系统技术和工业流程管理
求动态放置。
项目资助:宁波市科技计划项目(No.2011403)资助
测试方法为:通过编程设定,让无线应急灯具节点以一分