基于TinyOS 2.1无线传感网的能量监测模型设计与实现.pdf

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1、2011年第30卷第4期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)99基于TinyOS2．1无线传感网的能量监测模型设计与实现徐智勇，袁凌云，夏幼明，谭志刚(1．云南师范大学信息学院，云南昆明650031；2．云南师范大学研究生部，云南昆明650031)摘要：简要介绍TinyOS2．x和TinyOS1．x的联系和主要区别；分析了TinyOS2．1的仿真环境TOSSIM系统结构和仿真原理。针对目前TOSSIM还不支持能量监测这一问题，以一个监测移动物体

2、运动的仿真程序为例，通过在仿真程序中检查仿真节点的剩余能量比率的办法，提出一种基于节点的能量监测模型。经过仿真验证，该模型能有效监测到全网各节点能量状况，并能估计网络的生命周期。关键词：无线传感器网络；TOSSIM；能量监测；仿真中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000-9787(2011)04--0099--03DesignandimplementationofenergymonitoringmodelbasedonTinyOS2．1inwirelesssensornetworks

3、XUZhi．yong，YUANLing—yun‘XIAYou—ming，TANZhi—gang2，(1．CollegeofComputerScienceandInformationTechnology，YunnanNormalUniversity，Kunming650031，China；2．DepartmentofGraduate，YunnanNormalUniversity，Kunming650031，China)Abstract：AimingatthedisadvantageofTOSSOMt

4、hatdoesnotsuppo~energymonitoring，anenergymonitoringmodeliSputforward．TherelationanddifferencebetweenTinyOS2．xandTinyOS1．xareintroduced．andthesystemarchitectureandsimulationtheoryofTOSSIMaredescribed．Takeasimulationprogramwhichcanmoniterthemovementofam

5、ovingtargetasanexample，bycheckingtheratioofremainingenergyinsimulationprogram，anenergymonitoringmodelbasedonnodeisproposed．Theexperimentalresultsindicatethatthemodelcaneffectivelymonitortheenergystatusofeachnodesintheentirenetworkandestimatethenetwork

6、lifetime．Keywords：wirelesssensornetworks；TOSSIM；energymoitoring；simulation0引言作系统TinyOS是基于组件模型的，TOSSIM能够捕获成千目前，主流的无线传感器网络仿真方法可以分为两类：上万个TinyOS节点的网络行为和相互作用。其次，它仿真一类是基于TinyOS_】的仿真方法，如TOSSIMJ，Power．采用的代码除和底层硬件接口部分外，其他代码不变，避免TOSSIM，另一类是基于通用网络环境的仿真方法，如对了二次编码

7、。此外，它对节点内部的网络协议栈提供了一NS2和OPNET，进行扩展的仿真方法。NS2主要是用个非常精确的位级别的模拟。因此，在无线传感器网络仿于通用的、严格分层网络的仿真器，其工作重心在于网络通真研究中获得了广泛应用。目前类似于道路上车辆参数检信模拟，对于仿真节点的内部操作只提供了一个模型，而不测J、井下人员定位等无线传感网应用日益增多，本文是真正的执行代码，缺少对无线传感器网络的支持模块。在TinyOS2．1的环境下，以监测移动物体运动的仿真程OPNET与NS2实现功能相类似，它也有着与Int

8、emet相对序，提出一种节点能量监测模型。应的严格的网络层次模型。而在无线传感器网络中往往没1TinyOS2．X和TinyOS1．x的联系与区别有如此严格的层次关系，协议之间经常有跨层操作。故1．1相关性NS2与OPNET不适合无线传感器网络的仿真。适应大规在原有基础上，TinyOS2．X改进了对新的平台和系统模节点、高效率和高精度这3个因素之间取得平衡应是无的支持，并增加了一些新特性，如，1)内核机制的改变；线传感器网络仿真模拟器重要考虑的因素。由于轻量级操2)Mica2，Mic