在Tinyos2x下用TOSSIM仿真CTP协议

1、在 Tinyos 2.x 下用 TOSSIM 仿真 CTP 协议1.让节点间可以通信不做任何设置的话， TOSSIM 中的 节点是无法互相通信的。因此我们要先配置网络拓扑结构。 TOSSIM 默认使用基于信号强度的模型， 因而需要每两个节 点间的增益， 这是由 radio 对象中的 add() 方法实现的， 代码 如下： t = Tossim() r = t.radio()r.add(src, dest, gain); 其中 src 中源节点， dest 是目的节点， gain 是源到目的的增益。 由于源到目的与目的到源的增益可 能是不同的，因而要分开指定。一般的仿真，网络中都会有 至少上百个

2、节点，手动一个个添加增益是不大现实的。我们 用一个文件记录所有节点对间的增益，一行一个，每行的格 式如下：gain < 源节点号 > < 目的节点号 > < 增益 ><.> 内用具体数值代替。用 python 脚本可以轻松地 将这些增益值添加到 radio 对象， 假设文件名为 topo.txt ：f = open(topo.txt,r) lines = f.readlines() for line in lines:s = line.split()if (len(s) > 0):if s0 = gain:r.add(int(s1), in

3、t(s2), float(s3) 另外， TOSSIM 使用 CPM 算法仿真 RF 模块的噪声。 该算法需要先读入若干个噪 声记录，然后生成噪声模型。我们使用斯坦福大学 Meyer 实验室提供的噪声记录 meyer-heavy.txt ，它是每行一个噪声 值。接下来我们先为 10 个节点各自添加噪声值： noise = open(meyer-heavy.txt, r) lines = noise.readlines() for line in lines:str = line.strip()if (str != ):val = int(str)for i in range(0, 10):m

4、= t.getNode(i)m.addNoiseTraceReading(val) 再用 CPM 算法为每个节 点生成噪声模型： for i in range(0,10):t.getNode(i).createNoiseModel() 现在节点间终于可以通信 了。何以见得？拿最简单的示例程序 tinyos-2.x/apps/RadioCountToLedsC 来试试手先： 1) 在 tinyos-2.x/apps/RadioCountToLedsC 目录下新建一个 test.py 文件，写入如下内容： #!/usr/bin/env python from TOSSIM import *from

5、 random import *import sysnrNodes = 225t = Tossim()r = t.radio()f = open(topo.txt, r)lines = f.readlines()for line in lines:s = line.split()if len(s) > 0:if s0 = gain:r.add(int(s1), int(s2), float(s3)noise = open(meyer-short.txt, r) lines = noise.readlines()for line in lines:str = line.strip()if(

6、str != ):val = int(str)for i in range(0,nrNodes):m = t.getNode(i)m.addNoiseTraceReading(val)for i in range(0, nrNodes):t.getNode(i).createNoiseModel()for i in range(0, nrNodes):time = randint(t.ticksPerSecond(), 10 * t.ticksPerSecond()t.getNode(i).bootAtTime(time)t.addChannel(RadioCountT oLedsC, sys

7、.stdout)t.addChannel(boot, sys.stdout)for i in range(0, 100000): t.runNextEvent()2) 从上面的代码可以看到， test.py 需要读 入两个文件 topo.txt 和 meyer-short.txt ，去 tinyos-2.x/apps/tests/TestNetwork/ 找到它们并拷到当前目 录下。3)编译 TOSSIM 程序：make micaz sim，修改 test.py 权限： chmod +x test.py ，运行之： ./test.py ，接着便是华丽 的刷屏 . 仔细的看下输出，可以看到各节点

8、的发送和接收状 况。 2. 仿真 CTP 协议接下来要仿真的 CTP 协议比 RadioCountToLedsC 可要复杂的 多，但仿真的方法还是一样的。我们先使用tinyos-2.x/apps/tests/TestNetwork 中现成的代码进行仿真， 看看效 果如何。先了解下这个程序的功能：用到了collection 和dissemination ，设了一个根节点，周期性的把当前节点的父 节点地址、 ETX 值等信息通过汇聚树发送到基站， 发送周期 可以通过dissemination 来改变。闲话少说，先仿真之： make micaz sim export PYTHONPATH=$TOSROOT/support/sdk/python python test.py 输出许多调试信息，大多数都是ForwardingEngine 的，怎么不见路由引擎和链路估计的信息 呢？且看 test.py ，内容与上次的差别不大。注意到 TreeRouting 的 channel 被注释了， 而 LinkEstimator 的压根 就没加。加之： t.add