Biomedical Sensor Network (BSN) är ett litet sensornätverk för medicinska tillämpningar, som kan innehålla tiotals sensornoder. I detta papper presenterar vi en formell modell för BSNs med tidsinställda automata, där sensornoder kommunicerar med hjälp av Chipcon CC2420 transceiver (utvecklad av Texas Instruments) enligt IEEE 802.15.4 standard. Baserat på modellen har vi använt UPAAL för att validera och justera tidskonfigurationsparametrarna för en BSN för att uppfylla önskade QoS-krav på nätverksanslutning, paketleveransförhållande och end-to-end fördröjning. Det studerade nätverket möjliggör dynamiska omkonfigureringar av nätverkets topologi på grund av att sensornoder temporärt byter till strömförsörjningsläge för att spara energi eller deras fysiska rörelser. Både simulatorn och modellchecker av UPAAL används för att analysera genomsnitt-fall och värsta fall beteenden. För att förbättra verktygets skalbarhet har vi implementerat en (ny textbaserad) version av UPAAL-simulatorn optimerad för att utforska symboliska spår av automata som innehåller stora datastrukturer som matriser. Våra experiment visar att även om verktygets huvudfunktion är modellkontroll, är det också ett lovande och konkurrenskraftigt verktyg för effektiv simulering och parameterinställning. Simulatorn skalar bra; den kan enkelt hantera upp till 50 noder i våra experiment. Modellkontrollen som installeras på en anteckningsbok kan också hantera nätverk med 5 upp till 16 noder inom några minuter beroende på de egenskaper som kontrolleras; dessa är BSN av rimlig storlek för medicinska applikationer. Slutligen, för att studera exaktheten i våra modell- och analysresultat, jämför vi simuleringsresultat från UPAAL för två medicinska scenarier med traditionella simuleringstekniker med OMNeT++, ett av de mest använda simuleringsverktygen för trådlösa sensornätverk. Jämförelsen visar att våra analysresultat sammanfaller med simuleringsresultaten från OMNeT++ i de flesta fall även om det finns vissa skillnader orsakade den förenklade trådlösa kanalmodellen i UPAAL.
I REF används samma modelleringsmetod för att kontrollera kvaliteten på serviceegenskaperna hos Biomedical Sensor Networks med UPAAL.
Model-based validation of QoS properties of biomedical sensor networks
{'venue': "EMSOFT '08", 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}