河南省科技攻关计划项目申请书-无线传感器网络6LOWPAN一致性测试技术(共22页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上河南省科技攻关计划项目申 请 书项目名称：基于6LoWPAN无线传感器网络协议一致性测试项目领域： 农业 工业 社会发展申请单位（签章）： 华北水利水电学院 协作单位： 推荐部门（签章）： 华北水利水电学院 填报日期： 2011 年 9 月 8 日河南省科学技术厅制填 报 说 明1根据河南省科技攻关计划管理办法，申报省科技攻关计划项目必须填报河南省科技攻关计划项目申请书。2“申请书”的各项内容应认真填写，表述准确，实事求是。其中引用的名称、数据等内容均应标明出处，外来语要同时用原文和中文表达，第一次出现的缩写词须注明全称。3若项目申报者有协作单位，请填协作单位概况，且

2、必须在“申请书”后附合作协议（合同）。4“申请书”中未列但需说明的内容可加附页，相关技术文献、证明文件等材料应作为附件一并报送。5“申请书”打印规格统一使用A4纸，4号宋体字，于左侧装订成册。纸质材料一式五份与电子文档一并报送。一、项目概况项目概况项目名称基于6LoWPAN无线传感器网络协议一致性测试预期主要成果形式1 2 41、论文论著 2、研究报告 3、新产品或农业新品种 4、新设备 5、新材料 6、新工艺或方法 7、软件 9、其他经费合计（万元）申请拨款匹配银行贷款自筹其他301515申请单位概况单位名称华北水利水电学院单位性质 1、企业 2、科研院所 3、高等学校 9、其他企业登记注册

3、类型1 1、国有企业 2、集体企业 3、股份合作企业 4、联营企业 5、有限公司 6、股份有限公司 7、私营企业 8、港澳台投资企业 9、外商投资企业地 址河南省郑州市北环路36号所在省级产业集聚区联 系 人李树山电话-3676传真邮编职工总数1100技术人员900中高级技术人员700主要参加人员姓名性别出生年月学历从事专业职称（职务）庄晋林男1958.12研究生计算机应用教授段美霞女1976.10硕士仪器仪表讲师吴慧欣男1978.8博士计算机应用副教授刘明堂男1974.2硕士电子信息讲师韩红玲女1979.2硕士嵌入式系统讲师袁胜男1979.9博士光通信讲师协作单位概况单位名称 附合作协议（合

4、同）单位性质 1、企业 2、科研院所 3、高等学校 9、其他企业登记注册类型 1、国有企业 2、集体企业 3、股份合作企业 4、联营企业 5、有限公司 6、股份有限公司 7、私营企业 8、港澳台投资企业 9、外商投资企业地 址所在省级产业集聚区联 系 人电话传真邮编职工总数技术人员中高级技术人员主要参加人员二、项目主要研究开发内容（不超过100个汉字）依据6LoWPAN（IPv6 over Low Power WPAN-Wireless Personal Area Network）建议以及RPL（远程启动服务）相关规范，研究支持无线传感器网络的6LoWPAN协议一致性测试技术。通过发生一致性测

5、试用例，自动检验被测节点设备的数据链路层、适配层、网络层等对应规范的一致性，并对测试结果进行智能判决。三、项目的立项依据和意义（说明国家有关产业技术政策，国内外相关领域技术发展水平和趋势等）课题立项的依据和意义：物联网即无线传感网络(WSN-Wireless Sensor Network）是一种通过自组织构成的能根据环境自主完成指定任务，并且集成了感知、融合与控制的分布式智能化网络系统。其网络节点是大量部署在作用区域内的、具有通信与计算能力的无线传感节点，节点间是无线通信方式。可广泛应用在工业控制环境检测与预报、建筑物状态监控、医疗护理、智能家居、空间探索以及军事等领域。我国“十二五”规划中已

6、明确将物联网作为战略性新兴产业来培育和发展，将建设物联网应用示范工程列为战略性的新兴产业，作为物联网重要组成部分，无线传感器网络必将获得巨大发展。随着基于6LoWPAN的无线传感器网络相关标准的演进，测试已经成为产业链中独立的、不可缺少的一环，而对基于6LoWPAN的无线传感器网络的芯片、软件以及节点设备等产业来说，测试也是薄弱的一环，尤其国内测试仪表与国外先进水平相差较大。目前，国内外多家芯片设计与生产厂商都在开发无线传感器网络方面的产品，相关软件以及节点设备也呈蓬勃发展趋势，但针对这些产品的较为完整的协议一致性测试仪表还是空白。对基于6LoWPAN协议的无线传感器网络相关产品进行测试，特别

7、是进行无线传感器网络协议一致性测试，是验证网络节点设备与标准的符合程度，检验无线传感器网络节点设备商用化水平的关键手段,也是基于6LoWPAN的无线传感器网络产业链中重要的一环。为了推动我国基于6LoWPAN的无线传感器网络的发展，在瞄准基于6LoWPAN的无线传感器网络产业链中的芯片、软件以及节点设备研发的同时，针对其实际测试需求，研究基于6LoWPAN的无线传感器网络协议一致性测试方法。在此基础上，研究模块化的基于6LoWPAN的无线传感器网络协议一致性测试技术，填补目前国内此项空白，推动无线传感器网络进一步发展，促进基于6LoWPAN的无线传感器网络技术的商业化进程，这对于形成我国基于6

8、LoWPAN的无线传感器网络产业链具有重要的战略意义。我国在2006年就已启动了针对中国传感器网络的标准化工作，积极参加到相关国际标准的制定工作中。其中，与IEEE合作的IEEE Std. 802.15.4c已被认证为新的IEEE标准，但支持该标准的协议一致性测试技术还没有成熟，因此对此类仪表的需求非常迫切。国内外技术发展水平以及发展趋势：在国外，已经有多家著名厂商在软硬件两方面进行了广泛的研究开发，芯片一级主要包括TI、Freescale、Atmel等著名厂商所推出的一系列解决方案，硬件产品包括Motes系列、JN系列、XYZ系列等传感器节点模块，软件协议栈包括TI的TIMAC、Freesc

9、ale的SMAC与802.15.4MAC等，而针对WSN的操作系统包括TinyOS、SOS以及Contiki等，相关项目和计划包括美军的CEC、REMBASS、TRSS、Sensor IT、WINS、Smart Dust、Sea Web等。在国内，“十五”科技攻关项目就把传感器网络列为重大研究项目，并积极参与到相关国际标准的制定，其中802.15.4c便是针对中国地区的媒体接入控制（MAC）与物理层（PHY）规范【1】。国内相关研究机构包括中科院上海微系统所、中科院软件所、哈尔滨工业大学、清华大学、华东师范大学、北京邮电大学、北京交通大学、国防科技大学、中兴通讯等。其中，北京交通大学开发出了适

10、用于小型传感节点的微型6LoWPAN协议栈【2】，华东师范大学自发研究和设计了“6LoWPAN协议栈”，中科院软件所开发了一套无线传感器网络测试平台（不包括协议一致性测试）。为了推动我国基于6LoWPAN的无线传感器网络的长期发展；同时，也为了避免基于6LoWPAN的无线传感器网络技术开发过程中，由于测试设备的匮乏从而延缓其产业化进程的窘境，必须抓住目前基于6LoWPAN协议的无线传感器网络发展的良好机遇，在目前基于6LoWPAN的无线传感器网络产业链中的基站、终端等设备技术蓬勃发展的同时，针对基于6LoWPAN的无线传感器网络基站和终端特点及相关新技术和实际测试需求，研究基于6LoWPAN的

11、无线传感器网络基站和终端的网络协议一致性测试方法是适应目前测试需要的。在研究测试方法的基础上，研究模块化的基于6LoWPAN的无线传感器网络协议一致性测试技术,填补目前基于6LoWPAN的无线传感器网络协议一致性测试技术、测试仪器的空白，并推动基站和终端性能进一步提高，对形成我国基于6LoWPAN的无线传感器网络产业链，促进基于6LoWPAN的无线传感器网络技术的商业化进程，突破国外公司的技术垄断，具有重要的战略意义。四、项目研究开发内容及目标（实施方案、技术关键、技术路线和技术经济指标等）实施方案：本项目将根据6LoWPAN协议在无线传感器网络中使用的研究现状，依据IEEE802.15.4媒

12、体接入控制与物理层规范（RFC4919与RFC4944），基于6LoWPAN的无线传感器网络适配层规范、RPL路由协议规范以及ISO/IEC9646开放系统互联一致性测试方法和框架规范，研究开发基于6LoWPAN的无线传感器网络协议一致性测试技术以及测试仪器。针对无线传感器网络中轻量级的协议6LoWPAN的数据链路层、适配层、网络层及其路由协议等一致性进行测试，研究相应的无线传感器网络协议测试技术，开发测试集。根据6LoWPAN无线传感器网络设备的功能与通信特点，研究基于6LoWPAN的无线传感器网络节点的特性，对6LoWPAN无线传感器节点产品设计进行全面验证。根据该测试技术研发的仪器可为6

13、LoWPAN无线传感器网络终端设备的研发、安装提供测试依据。6LoWPAN协议一致性测试可以支持基于6LoWPAN的无线传感器网络数据链路层、适配层、网络层以及RPL低功耗路由协议的一致性测试，既可以支持单终端设备、网关设备，也可以支持多终端的组网测试；同时，满足路由一致性测试的需要。该测试技术软硬件设计采用可配置方式实现，为以后的升级提供方便，可以保证其相关协议的完善。该技术研制的测试仪器可广泛使用于芯片、协议栈软件以及节点设备的研发与生产测试，特别适合于研发环节的测试，以修正和完善设计中可能存在的错误。测试仪表的内部功能如图4.1所示。图4.1 协议一致性测试仪器内部功能图技术关键以及技术

14、路线：关于6LoWPAN的无线传感器网络协议一致性测试产品，目前国际上尚未发现相关成熟产品，而且相关网络协议尚处于完善和新增之中，加大了6LoWPAN无线传感器网络协议一致性测试技术设计实现难度。也没有可以参考的设计实例，大致来讲目前在开发协议一致性测试技术时，必须解决以下几个方面的问题：1) 测试系统软件架构模块设计测试系统应为使用者提供一个友好的测试套件执行界面和一个功能齐全可移植性好的底层支持库。测试人员不需要学习复杂的编程语言或脚本语言，只需简单阅读系统使用手册就能开发测试套，另外底层开发的支持库在任何一个操作系统版本环境中都能正确运行，相应的测试套件也只需要做小部分的改动就可以使用。

15、从软件架构的角度来讲，本课题所设计的测试架构包括如下的功能模块：l 人机界面：提供系统与测试人员交互的界面，用户可以利用界面直观的跟踪测试的每个环节，编写测试用例、配置信息、查看测试结果等。l 测试用例编辑器：提供给用户编辑测试用例，测试用例分成行为描述部分和报文描述部分，测试用例编辑器提供图形化的界面，支持类似于word的复制、粘贴、插入等操作。l 报文描述编译器：对用户给出的报文描述文件进行解析，转换成系统内部的格式该模块读入报文描述文件，提取类型定义信息，存储起来。l 系统信息配置：提供一些系统配置信息，例如配置本地地址、端口、测试通道等信息。l 测试用例的执行：这是系统核心调配单元，控

16、制整个测试的执行过程，这个模块实际上是一个针对其他模块的协调模块，对测试例的执行起到控制作用。l 编解码：报文转换成测试要求的二进制流，以及将收到的二进制流转换成测试系统内部存贮格式。l 收发：底层的服务提供者，报文的收发模块，可以根据具体测试环境替换修改模块功能，例如建立在socket上的程序，该模块就是socket编程，建立在IP（Internet Protocol）报文上的程序，本模块收发的就是IP报文。l 上层测试器：系统需要上层测试器模块，用户通过调用上层测试器功能实现对被测对象的控制，6LoWPAN系统测试中上层测试器模块是通过串口与测试器通讯。l Log功能模块：记录测试过程的所

17、有动作和收发的所有报文，报文收发的时间点等，给出一致性测试判定结果。2) 测试集编译模块【3】为了保证一致性测试的可信度，使得测试结果具有可比性，提高测试的自动化水平以降低测试费用并改善测试效率，本课题拟采用基于TTCN-3(Testing and Test Control Notation version 3)的测试集编译器设计方案。在编译器设计过程中，要充分考虑到TTCN-3的如下特性：l 多种表现格式，可在不同的应用中选择合适的视图；l 丰富的类型系统定义，可以方便的表示目前大多数协议的消息体；l 具有完善的操作语句定义，并发度高，可以描述复杂的测试行为：l 可以定义数据和过程模板，并提

18、供了强大的匹配功能；l 支持基于消息和基于过程的通信机制；l 描述动态并发测试配置的能力；l 更加灵活的测试判决处理机制；l 多种参数化支持；l 兼容ASN.1(Abstract Syntax Notation version 1)及其它形式化描述语言；l 测试用例库生成模块；l 测试用例的动态构建和生成是本课题的重点和难点。我们所设计的协议一致性测试用例涵盖数据链路层、适配层、网络层以及路由协议；l 不断跟踪相关标准及相关参考，不断修改、完善测试用例动态生成系统，满足适配层、网络层和路由协议一致性的各种测试需求；l 用规范描述语言（SDL）搭建独立于硬件的协议栈仿真系统，随时跟踪标准的变化，

19、将此消化、理解、掌握，并对之进行实现和验证；l 结合实际情况，根据不同的测试需求，编写海量的TTCN测试用例；l 探索在高数据流情形下优化处理器性能及内存动态调度；3) 终端模拟技术【4】终端模拟技术是为了模拟一个可控拓扑结构的无线传感网络，利用它与被测终端构成一个真实可控的网络，并在此网络的基础上研究RPL低功耗路由协议，进行低功耗路由协议的一致性测试，其具有方便而且测试结果可重复的优点。而采用实际终端组成网络进行路由协议一致性测试，虽然可以实现，但这种方案造成组网不方便，而且测试结果难以重复，更不适合进行路由协议的研究。l 通道隔离设计：通道信号间会互相干扰，必须对各通道的信号进行有效隔离

20、，以保证输出信号的质量。l 可配置升级设计：以满足协议后期演进测试的需要，及时跟踪协议的最新进展，同时这种设计也可以满足后期产品系列化的电路移植需要。l 高集成度和小型化设计：同时模拟产生多个通道的信号通常会占用较大的机箱空间，必须进行高集成度和小型化设计，才能满足仪器的设计要求。l 模块化和高可靠性设计：为保证产品可系列化，以及将产品引伸到更多系统设备的生产和维修等方面，需按功能和实现方式进行模块化划分和设计，同时采用高可靠性设计以保证最终仪器的可靠使用。4) 网关模拟技术网关模拟技术是为了实现一个模拟网关，并将它集成在网络协议一致性测试仪器当中，而无需外置一个真实的网关，利用它与被测终端构

21、成一个真实可控的无线传感网络，并在此网络的基础上研究相应测试方法，完成对被测节点设备的协议一致性测试，其具有方便而且测试结果可重复的优点。其主要涉及以下关键技术：6LoWPAN协议实现技术，接收、识别和产生符合6LoWPANs协议的数据，使其与传感节点进行通信。包括6LoWPANs帧头压缩、解压缩、分片和地址转换等。5) 组网模拟技术组网模拟技术就是为了将多个虚拟终端（纯软件模拟终端）、模拟终端和模拟网关组成一个近似真实的模拟网络，使被测终端可以融入该网络，并与该模拟网络组成一个真实的网络（针对被测终端而言），为RPL低功耗路由协议测试提供网络平台。该技术主要涉及以下方面：l 多节点模拟组网技

22、术，仿真一组传感节点，并进行模拟组网，当被测终端加入网络时，可以与其构成一个近似真实的无线传感网。l 终端位置模拟技术，当被测终端加入网络时，可以在虚拟网络的任意位置控制模拟终端成为被测终端的邻居或其它节点。6) 协议仿真技术协议仿真是指测试仪器可以自动对接收的标准协议进行响应或按照标准自动发送一个或一组协议数据，它是协议一致性测试实现的硬件基础，为协议一致性测试提供收发电路支持。协议数据过滤、识别与错误检测是协议仿真的前提，只有符合要求的协议才能进入仿真进程，减少了软件的处理时间，可以有效提高协议仿真的速度，缩短测试时间。协议数据捕获与协议组帧为协议仿真程序提供原始数据，同时为程序产生的响应

23、数据提供发送通道。7) 数据采集技术全速采集指定通道的数据，提供触发和过滤功能，并能在捕获的数据包上打上本地时间标签，为协议分析提供全面而完整的数据。8) 性能测试技术对指定通道进行包错误检测、吞吐量测试和延迟测试，为协议测试提供一个可评估的网络环境。主要技术指标：协议一致性测试仪表主要技术指标如下:1) 物理层指标l 频段：779MHz787MHz（符合IEEE Std. 802.15.4c-2009（中国）标准）、2405MHz2480MHz（符合IEEE Std. 802.15.4-2006标准）l 调制解调体制：O-QPSK、MPSKl 数据传输速率：250kb/s、500kb/s、1

24、000kb/s、2000kb/s2) 协议测试功能l 物理层支持IEEE Std. 802.15.4接口l 数据链路层支持IEEE Std. 802.15.4协议一致性测试l 适配层支持6LoWPAN协议一致性测试，包括包头压缩、解压缩、分片、重组等l 测试例占规范测试例总数的80%以上l 协议一致性测试仪表提供方便实用的测试消息分析窗口，正确记录消息流程，能够对测试结果进行智能判决；提供多种系统配置，满足不同用户的测试需求，且系统具备可升级性3) 通道模拟功能l 工作频段支持780MHz(中国) / 2.4GHz(国际) l 符合6LoWPAN、IEEE Std. 802.15.4-2006

25、 / IEEE Std. 802.15.4 c-2009（中国）标准协议4) 网关模拟功能l 工作频段支持780MHz(中国) / 2.4GHz(国际) l 符合6LoWPAN、IEEE Std. 802.15.4-2006 / IEEE Std. 802.15.4 c-2009（中国）、IEEE Std. 802.2以及IPv6等相关标准5) 数据采集功能l 工作频段支持780MHz/2.4GHz l 全部数据包有统一的时间标签l 支持表格显示方式和数据包时序显示方式 l 实时或离线采集分析模式 l 支持信道、时间标范围、帧类型、节点地址过滤 l 支持时间、信道、帧长度等多种排序方式 6)

26、性能测试功能l 包错误检测与统计：检测与统计接收的数据包中的错误l 流量统计：实时统计接收的全部数据参考文献：【1】 李建昊.嵌入式工控IPv6微型协议栈的研究与实现学位论文.北京:北京交通大学.2005.【2】 李博，周悦.无线传感器网络MAC层协议的研究现状.工控智能化2006.3.【3】 马军锋，田辉等。6LoWPAN 协议栈一致性测试系统设计。, 2010年09期【4】 王晓喃,高德民。6LoWPAN传感器节点的设计与实现。传感技术学报，2010年10月。 五、实施本项目已具备的条件（说明已具备的试验手段、技术力量、管理水平、前期科研基础、中试后接产单位及专利获得等情况）已具备的实验手

27、段：本课题组所在部门有一定的硬件基础，（1）拥有先进的设计手段，拥有电路设计和仿真软件及配套工作站，可完成对各种电路的仿真和优化设计；（2）拥有先进的数字电路设计和仿真工具，提高了数字电路设计效率和可靠性；（3）拥有关系良好的合作单位，为相关硬件外协提供了可靠的保障。（4）拥有配套先进的测试手段。拥有各种型号数字示波器、频谱仪和信号源和网络性能测试仪器等，可为课题的研发提供必要的测量和计量手段。同时，学院实验室拥有无线传感网络系统测试的架构平台，主要包括：无线传感网络系统，开发平台，WXL-8080等技术力量：在无线传感器网络、6LoWPAN协议研究、系统测试和应用推广等方面，完成国家和省部级

28、科研项目多项，取得了丰硕的成果，并拥有雄厚的技术实力、强有力的人才队伍。近年来，在无线传感器网络标准研究、技术仿真、网络协议测试软件、系统测试、以及6LoWPAN网络技术的开发上取得了丰硕的成果，通过前期的技术积累，目前已经具备了如下技术优势：l 有一支精通协议软件开发流程的青年教师队伍。他们精通无线传感器网络和6LoWPAN网络的通信协议，能够熟练使用协议栈软件的开发及仿真工具，如SDL和TTCN等；l 随着无线传感器标准的完善，本课题开发团队紧跟标准进展，掌握了无线传感器网络全部物理层技术和协议测试流程，可以在最短的时间内完成技术的开发；项目研发队伍采用以老带新的形式，由一位资深教授和多名

29、硕士，博士组成。专业搭配合理，包括计算机智能控制、嵌入式系统设计、数据采集与处理、控制理论与应用、仪器仪表等专业，并且具有多年从事控制理论与应用、计算机应用、网络测试，仪器仪表设计等方面的教学科研经验和相关的专业知识。发表有多篇相关学术论文，获得有多项相关科学技术成果。项目组成员对科学研究具有极大兴趣，年富力强，这一切保证了本项目获得资助后一定能够圆满完成并取得优异的成绩。前期科研成果：项目主持人庄晋林：自1982年以来一直从事计算机专业教学与科研工作。目前担任华北水利水电学院信息工程学院副院长职务。承担过软件工程、数据结构、面向对象技术、高级语言程序设计、离散数学和人工智能等10余门课程的教

30、学任务。主要研究方向为软件工程与算法设计。出版教材2部 实用软件工程学 普通高等教育“十一五”精品规划教材，2009年6月，中国水利水电出版社，ISBN9787508464398） 实用数据结构与算法设计 普通高等教育“十一五”精品规划教材，2009年8月，中国水利水电出版社，ISBN9787508468068）核心期刊文章 The Fuzzy Clustering Algorithm Based on Weighted Distance Measures for Point Cloud Segmentation（国际会议，EI检索：085） 基于领域分析的工程项目管理应用框架研究（人民黄河，

31、CN 41-1128/TV，2010年11期，中文核心） 利用自适应模糊椭球聚类实现点云分区（计算机工程与应用，2007年15期，CN112127/TP，中文核心，一级学报） 关于培养产业型软件技术人才的教学改革措施（教育理论与实践，CN141027/G4，2007年6期，中文核心） 工程爆破中电网络的可靠性研究（煤炭工程，2009年1期，CN114658/TD，中文核心） 逆向工程中一种基于点云的制造特征识别方法（机械科学与技术，2008年4期，CN 61-1114/TH，中文核心）科研项目 主持了中原地区计算机软件产业发展战略研究（郑州市软科学研究计划项目：074STRF40299-2）。

32、2009省级鉴定国内领先。 作为主要完成人参加安阳电厂丰安桥贮灰场灰坝动静力分析，获2003年河南省科学技术进步奖二等奖 作为主要完成人参加干部信息管理和选拔任用决策支持系统。2009省级鉴定国内领先。2009年河南省教育厅科技成果奖一等奖。 主持了产业型软件技术人才培养模式研究，省教育厅规划项目2005JKGHAZ123，获2009年河南省信息技术教育优秀成果二等奖。成员段美霞：主要研究方向为智能仪器仪表，分别主持了院级和校级青年基金项目：海拔综合测试仪的研究和便携式现场水质监测仪的研究与开发，发表核心期刊多篇。 基于Wince的水质检测仪的远程数据采集设计与实现（人民黄河，CN 41-11

33、28/TV ，2010年5月，中文核心） 水质检测及预测系统设计与实现（人民黄河，CN 41-1128/TV， 2010年10月，中文核心） 基于Linux的水质检测仪的远程数据采集设计与实现（计算机测量与控制，CN 11-4762/TP, 2010年4月，中文核心）成员吴慧欣：博士学位，2008年晋升为副教授。主要研究方向为计算机应用，从事教学和科研工作二十余年，在国内外学术期刊和国际会议上发表论文二十多篇，8篇被EI 和 ISTP收录，出版2部教材，主持完成2项科研项目，鉴定均达到国内领先水平，厅级以上奖励2项。 行人交通微观动态元胞自动机仿真模型研究（计算机工程与应用，CN 11-212

34、7/TP ，中文核心） 基于块段模型的三维GIS混合数据结构模型研究（，CN 51-1196/TP ，中文核心）成员刘明堂：主要研究方向数据采集与处理，主持了郑州市科技攻关计划项目光传输模拟信号无源寻址控制系统，作为主要完成人参加了水利部黄河泥沙重点实验室开放课题黄河模型实验含沙量在线检测系统研究。发表多篇核心文章，2篇被EI收录。获得专利一项。 基于电容差压的小浪底水库含沙量监测系统（人民黄河，CN 41-1128/TV，2010年1月，中文核心） “模型黄河”含沙量在线检测系统设计（微计算机信息，CN 14-1128/TP，） The Design of Online System for

35、 Multi-rang Measuring Sediment ConcentrationJ.（ICEMI2009会议，EI检索（检索号：476），Vol.II：P467-472；） Application of Data Fusion Based on Least Squares in Sediment Concentration Data ProcessingJ.（ICMST 2010年12月，EI检索（检索号：732），Vol.II：P1064-1068；） The online system for measuring sediment concentration based on da

36、ta fusion technologyJ（CCCM 2010年8月，EI检索(待检索), Vol.II：P390-393；） 一种采用电容式差压传感器的泥沙含量检测装置，实用新型专利，专利号：ZL9.9 一种采用电容式差压传感器的泥沙含量检测系统，国家发明专利，专利号：ZL2.3 成员韩红玲：主要研究方向嵌入式系统设计，作为主要完成人参加了嵌入式操作系统在工业控制中的应用（省教育厅项目），通过河南省科技厅鉴定，为国内领先水平。参与了河南省高校科技创新人才“物联网系统中流数据处理模型及体系结构研究”，发表多篇核心文章，2篇被EI收录。成员袁胜:博士学位，主要研究方向激光与光通信，参加了多项科研

37、项目。在国内外学术期刊和国际会议上发表论文多篇，其中4篇被SCI收录。 Information hiding based on double random-phase encoding and public-key cryptography （Optics Express） A blind image detection method for information hiding with double random-phase encoding（Optics & Laser Technology） Simultaneous transmission for an encrypted imag

38、e and a double random phase encryption key（Applied Optics） Affine cryptosystem of double random-phase encryption based on the fractional Fourier transform（Applied Optics）管理水平：1) 课题组织管理成立由课题组长为负责人的产学研用项目开发和管理团队，以市场化动作方式全面开展课题的管理和组织工作，充分利用现有的技术优势和产业化优势，加快课题进度，提高课题技术先进性，促进研发成果的产业化。项目管理中，依据研发任务，确定不同阶段时间

39、节点，并严格按照科研计划时间节点进行项目实施。另外，在资源配置上，在满足国家相关规定的前提下，充分发挥市场配置资源的优势，优胜劣汰，确保课题管理与组织的顺利实现。2) 加强考核与审计，确保资金使用质量课题实施过程中，除严格按照国家相关规定对经费进行使用外外，还要对课题参与人员的工作质量、效率进行考核，在课题实施过程中，严格管理费用开支，履行严格的审批手续，大额费用开支予以公示，确保资金使用质量。3) 创新人才队伍培养课题实施过程中，以体制和机制创新，吸引优秀和动手能力强的技术、管理人才加入到团队，通过有效的分工、管理、协作，提升队伍开展工作的积极性和热情。通过科学的管理工具使用（拟用精益思想、

40、平衡计分卡、项目管理软件），促成团队人员在工作中条理清楚、职责明确，任务目标清晰、沟通流畅，以良好的心态积极开展工作。六、项目的预期经济、社会和环境效益国家中长期科学与技术发展规划（2006-2020年）在重大专项、优先发展主题、前沿领域均将传感器网络列入，并且在发展规划列出的其他重大专项中。核心电子器件、极大规模集成电路制造技术及成套工艺，新一代宽带无线移动通信，高档数控机床与基础制造技术，大型油气田及煤层气开发，大型先进压水堆及高温气冷堆核电站，水体污染控制与治理，大型飞机、载人航天与探月工程等项目内均有WSN技术大显身手的平台，为WSN的应用提供了一个稳定而广大的市场。目前，国内外尚无符

41、合本课题研制目标要求的基于6LoWPAN 的无线传感器网络协议一致性测试仪表，来满足国内众多相关设备厂商的验证分析和产业化测试需求，致使基于6LoWPAN 的无线传感器网络测试仪表已成为我国无线传感器网络产业发展的一个瓶颈。因为基于6LoWPAN 的无线传感器网络协议还在制定和完善之中，加之针对性的测试设备的缺乏，这对基于6LoWPAN 的无线传感器网络芯片、软件以及节点设备等产品快速进入市场很不利，丧失市场机会的沉重代价。因此，根据我国无线传感网络行业的发展现状，研究基于6LoWPAN的无线传感网络协议一致性测试技术，并在此基础上设计、研发测试仪器，并使之产品系列化、实用化，有利于将来的产业

42、化，具有非常广阔的市场前景，不仅仅可以带来巨大的经济效益，而且对于增强国家在国际高科技领域里的竞争力都是至关重要的。本项目申报的无线传感器网络6LoWPAN协议一致性测试仪可以对基于6LoWPAN的无线传感器网络数据链路层、适配层、网络层以及路由协议层进行一致性测试。主要测试用例采用硬件固化，提供不同环境测试集成参数集合，便于操作，可广泛用于相关芯片、软件以及节点设备的研发和生产企业，供其在研发的各个环节随时根据需要进行测试，以修正设计中可能存在的错误。另外，该仪表还可用于基于6LoWPAN的无线传感器网络节点设备入网前的预测试，从而可以极大地降低企业的入网时间和入网成本；同时，由于有本土技术

43、人员进行技术支持，缩短设备投入生产的时间，可以大大加强产业链中相关厂商的快速反应能力，因而市场前景广阔。七、项目实施的计划进度研究工作时间计划为2年。（2012.1-2014.1）整个研究计划分为三个阶段：第一阶段：关键模块设计、实验阶段（2012.12012.8）收集相关技术文件和技术资料，全面进行软硬件设计和实验，进行各部件关键电路实验及计算机仿真，解决各项关键技术；开展关键技术攻关，开展关键电路和核心技术的专题实验，突破核心技术问题。成果形式：关键模块电路原理图，软件程序。第二阶段：初样设计阶段（2012.92013.4）开展总体方案设计。设计整机硬件方案、软件方案和结构方案，设计整机软

44、件流程；完善并确定整机硬件方案、软件方案和结构方案；广泛调研，并根据用户的意见进行软硬件设计修改；实现项目要求的功能，指标大部分满足要求。成果形式：原理初样机，原理图，整机程序。第三阶段：正样机阶段（2013.52013.12），根据初样设计中出现的问题，进行软、硬件修改，指标满足项目要求，完成项目研制。成果形式：学术论文，总结报告。八、项目经费概算经费来源经费支出科 目数额（万元）科 目数额（万元）国家拨款设备购置9.0省拨款15能源材料10.0地方或部门匹配试验外协1.0贷款租赁1.0单位自筹15资料印刷1.0其它鉴定验收1.5差旅费1.6管理费2.4其它2.5合 计30合 计30申请单位

45、意见：本项目对无线传感器网络6LoWPAN协议一致性测试进行研究，符合国家“十二五”发展纲要，有助于我国无线传感器网络的快速发展，为无线传感器网络有效运行提供了可靠的保障手段。该项目的申请者对网络协议测试技术和无线传感器技术有一定的研究，并有相当的科研项目经验。该项目的申请者和成员参加了较多的科研项目，具有丰富的科研项目经验。项目组成员已经做了很多有关该项目准备工作，具备了完成该项目的科研能力。同时该项目将依托信息工程学院和黄科院高新中心现有的试验设备和仪器，软硬件支撑平台有可靠保障。 负责人： （签章） 年 月 日推荐部门意见：该项目申报的无线传感器网络6LoWPAN协议一致性测试仪器，可以对基于6LoWPAN的无线传感器网络数据链路层、适配层、网络层以及路由协议层进行一致性测试。项目的申请者对于网络协议测试仪器的研制有较深入研究，并有相关项目经验。项目技术路线理论上可行。该仪器研制成功，将会有较好的经济效益。同时，项目依托我校信息工程学院现有的试验设备和仪器，硬件开发条件也较成熟。同意推荐 负责人： （签章）