無線傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真模擬技術(shù)比較分析.pdf

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1、第24卷第3期計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究Vol.24,No.32007年3月ApplicationResearchofComputersMarch20073無線傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真模擬技術(shù)比較分析1,21,21,2李長連,王福豹,何戟,(1.西北工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,陜西西安710072;2.西北工業(yè)大學(xué)寬帶網(wǎng)絡(luò)研究所,陜西西安710072)摘要:分析了仿真模擬技術(shù)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究領(lǐng)域的重要性,對現(xiàn)在比較流行的幾種仿真模擬器的應(yīng)用背景、設(shè)計(jì)思路、性能優(yōu)缺點(diǎn)、使用時(shí)應(yīng)注意的問題等進(jìn)行了詳細(xì)的分析,歸納總結(jié)出一個(gè)成熟的無線傳感網(wǎng)絡(luò)仿

2、真模擬器應(yīng)該具備的基本功能和特性,指出了今后的研究方向。關(guān)鍵詞:無線傳感器網(wǎng)絡(luò);模擬;TOSSIM;Avrora;NS22中圖分類號:TP393文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:100123695(2007)0320006204AnalysisandComparisonofSimulationTechnologyinWirelessSensorNetwork1,21,21,2LIChang2lian,WANGFu2bao,HEJi(1.CollegeofComputer,NorthwesternPolytechnicalU

3、niversity,Xi’anShanxi710072,China;2.InstituteofBroadbandNetwork,Northwes2ternPolytechnicalUniversity,Xi’anShanxi710072,China)Abstract:Simulationtechnologyisveryimportantinthefieldofthewirelesssensornetworkresearch.Thispaperanalyzedandcomparedseveralsimulators

4、whichwerewidelyused.Andgivedadeepdescriptionofeachsimulatoraboutitsback2ground,designstrategy,performance,theproblemsthatshouldpayattentiontowhenusedthesimulator.Thensummarizedthebasicfunctionsandcharacteristicsthatafuturematurewirelesssensornetworksimulators

5、houldhave,andposedsomekeyissuesinthedevelopmentoffuturewirelesssensornetworksimulator.Keywords:wirelesssensornetwork;simulation;TOSSIM;avrora;NS22集成了傳感器、微機(jī)電系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)三大技術(shù)而形成的無線誕生的那一刻起,其仿真模擬器開發(fā)就一直備受重視。國外對傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種全新的信息獲取和處理技術(shù),具有十分廣闊于這個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)行了深入的研究,提出了不少理論模型,并的應(yīng)用前景。眾

6、所周知,開發(fā)、調(diào)試和驗(yàn)證無線傳感器網(wǎng)絡(luò)程且已經(jīng)開發(fā)出了一些實(shí)用的仿真模擬器;國內(nèi)由于進(jìn)入該領(lǐng)域序是非常困難的。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特殊性,大多數(shù)傳統(tǒng)較晚,現(xiàn)在還沒有具體的成果。PC機(jī)程序的調(diào)試手段都不適合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)程序?，F(xiàn)在調(diào)試無線傳感器網(wǎng)絡(luò)程序時(shí)一般采用的手段包括串口調(diào)試、閃燈1典型仿真模擬器分析(LEDs)調(diào)試和模擬器調(diào)試。閃燈調(diào)試主要借助節(jié)點(diǎn)上的閃燈111TOSSIM設(shè)備的顏色變化來觀測程序的執(zhí)行情況,如可以設(shè)定當(dāng)某個(gè)變TOSSIM是現(xiàn)在最為流行的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真模擬器,量的值為零時(shí)紅燈閃爍;但是節(jié)點(diǎn)

7、上面的閃燈數(shù)量有限,提供的信息也比較少,無法用它來調(diào)試邏輯比較復(fù)雜的程序。串口它是由加州大學(xué)伯克利分校的PhilipLevis、Intel研究中心的調(diào)試則是通過串口程序?qū)⒐?jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息返回PC端,它可以NelsonLee、哈佛大學(xué)的MattWelsh等人合作開發(fā)的,內(nèi)嵌在很好地觀測與PC機(jī)相連的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的執(zhí)行邏輯;但是對網(wǎng)絡(luò)TinyOS操作系統(tǒng)中。正如其設(shè)計(jì)者所宣稱的那樣,TOSSIM是[1]中不與PC機(jī)相連接的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部執(zhí)行情況則一無所知,而且節(jié)一個(gè)TinyOS程序模擬器,因此它的使用受到了許多限制。點(diǎn)中的程序如

8、果發(fā)生死鎖或崩潰會(huì)使得串口以未知的方式失①只能選用TinyOS所支持的Mica系列硬件平臺(tái);②只能使用去反應(yīng)。閃燈調(diào)試和串口調(diào)試都要求必須實(shí)際部署大量的節(jié)NC(一種組件化的C語言變種)來編寫程序;③只有在代碼編點(diǎn),而這需要耗費(fèi)大量的人力、物力和時(shí)間。模擬器調(diào)試則是寫完成之后才可以運(yùn)行模擬器。換句話說,TOSSIM其實(shí)是一在PC機(jī)上模擬程序的執(zhí)行,不需要實(shí)際部署節(jié)點(diǎn),它可以