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ZigBee无线传感器网络以低成本,低功耗等技术特点受到工业控制领域的青睐。在此应用背景下,针对工业环境中无线传感器网络的特点,从用户的角度出发,搭建一个能测试网络性能的实验平台,对改进现有网络性能和指导无线传感器网络设计有重要意义。如何设计并实现满足工业应用需求的信息传输性能测试分析平台,是本文研究的目标。 本文首先简要介绍了ZigBee网络的特点,协议栈结构和组网方式等。对ZigBee网络在工业应用中的可行性和测试平台的研究现状做了分析。然后通过分析无线传感器网络的一般评价标准和信息传输影响因素,选定性能指标。根据目标功能设计了性能测试系统和无线工业应用控制系统的信息传输方案,并具体分析了系统软硬件架构。 接着本文详细介绍了性能测试平台实现方法,基于ZigBee无线协议栈软件开发系统中的时间片轮训机制实现多任务调度,通过在应用层建立独立的任务事件实现测试功能,测试数据最终通过串口与上位机通信。然后详细分析了上位机监控测试系统中,如何使用VisualBasic实现串口数据采集,如何解析测试数据得到性能指标并以图表形式实现界面显示,如何与SQLServer数据库建立连接实现测试数据实时存储。 同时基于测试平台做了系统实验和数据处理,分析了衡量网络通信能力和协、议性能的吞吐量,衡量数据传输可靠性的丢包率,衡量数据传输过程时间消耗的传输时延,并在此基础上,确定各性能指标的权重,再对决策矩阵作标准化处理,最后求出各性能指标的线性加权平均值,得出网络性能的综合评价指标,完成无线传感器网络信息传输性能测试和分析功能。 最后本文出于实用目的,基于无线传感器网络性能测试系统的指导,建立了工业控制系统,包括无线模块的软硬件开发,控制系统通信驱动建立,上位机控制系统组态,历史数据存储和系统性能分析。