随着互联网的迅速发展,无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)在军事、环境、医疗等领域具有非常广阔的应用前景,被工业界和学术界广泛关注。WSNs路由协议规定了网络中节点与节点之间的通信规则,是网络设计成功与否的一个重要因素。因此,如何确保路由协议的实现满足协议的规范成为基于WSNs的应用系统的一个关键问题。协议测试主要包括一致性测试、性能测试、互操作性测试、健壮性测试等。其中,一致性测试是协议测试中最重要的一个方面,是其他测试的基础。一致性测试是将一组测试序列应用于被测实现,通过比较被测实现IUT(Implementation Under Test)的实际输出与预期输出的异同,判定IUT是否与协议描述相一致。测试序列是协议一致性测试中的核心部分,如何生成合适的测试序列,是一致性测试中需要解决的关键问题。本文研究了UIO(Unique Input/Output)方法的优化及其在WSNs路由协议的一致性测试上的应用。研究发现UIO算法生成的测试序列较长,目前基于UIO的改进算法生成的测试序列不适用于所有协议,本文对该算法进行了优化并开发了测试序列自动生成工具UIOTool,使得优化后的算法具有更好的适用性。提出采用有穷自动机FSM(Finite State Machine)对路由协议规范中不同类型节点进行建模,在FSM模型的基础上利用优化的UIO算法生成相应节点的测试序列。为了阐明方法的有效性,对一个工业界的无线抄表数据收集协议WM2RP进行建模和测试序列生成,并搭建测试环境进行了实际测试。本文的主要贡献有:(1)针对现有UIO及其改进算法的不足进行了优化,使得改进后的算法具有更好的适用性。另外,将该算法进行实现,开发了一个较为通用的测试序列自动生成工具UIOTool,简化了人工步骤,提高了测试效率。(2)提出WSNs路由协议的一致性测试框架。首先对WSNs路由协议的不同类型节点分别建立FSM模型,然后利用优化的UIO测试序列生成方法生成各个模型的抽象测试序列,最后将抽象测试序列转化为可执行的测试序列应用于被测实现进行测试,对比分析实际输出结果与预期输出结果是否一致。(3)利用提出的一致性测试框架对工业界实际应用的无线抄表路由协议WM2RP分别建立基站、中间节点和叶子节点正常和异常情况下的行为模型,利用开发的测试序列自动生成工具UIOTool生成6个抽象测试序列,将抽象测试序列与实际情况相对应,转化为可执行的测试序列。(4)构建WM2RP协议的实际测试环境,利用可执行的测试序列对该协议的实现进行测试,测试结果表明WM2RP协议的实现与规范是一致的。