Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 25 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
25
Dung lượng
2,15 MB
Nội dung
HệĐiềuHànhContikivàứngdụngmôphỏng Cooja
MỤC LỤC
Page 1
Hệ ĐiềuHànhContikivàứngdụngmôphỏng Cooja
HỆ ĐIỀUHÀNHCONTIKIVÀỨNGDỤNGMÔPHỎNG COOJA
1.Contiki
Với số lượng dày đặc các nút cảm biến, việc kiểm nghiêm và đánh giá chính xác
hiệu quả hoạt động là một trong những thách thức của mạng cảm biến không dây trong
quá trình triển khai trên thực tế. Nhằm khắc phục những khó khăn này, nhiều hướng
nghiên cứu đã tập trung vào phát triển những công cụ môphỏng cách thức hoạt động các
nút trong hệ thống mạng cảm biến. Trong phần này sẽ trình bày về hệđiềuhành contiki.
1.1.Giới thiệu
Hệ điềuhànhcontiki là hệđiềuhành mã nguồn mở, được nghiên cứu, thiết kế và
phát triển bởi một nhóm các nhà phát triển từ viện khoa học máy tính Thụy Điển, người
đứng đầu là Adam Dunkels. Nhóm phát triển Contiki gồm nhiều thành viên đến từ SICS,
CISCO, cùng nhiều tổ chức và các trường đại học khác trên thế giới. Hệđiềuhành
Contiki được thiết kế cho các vi điều khiển có bộ nhớ nhỏ, với thông số 2KB RAM và
40KB ROM. Nhờ đó, Contiki được sử dụng cho các hệ thống nhúng và các ứngdụng
trong mạng cảm biến không dây. Contiki bắt đầu được nghiên cứu từ năm 2001 và phát
hành phiên bản đầu tiên Contiki 1.0 năm 2003. Hình 3.1 cho thấy lịch sử phát triển của
Contiki trong những năm qua. Phiên bản hiện nay của Contiki là 2.4, với nhiều thay đổi,
bổ sung và phát triển vượt bậc. Trong thực tế, Contiki đã được ứngdụng trong nhiều dự
án như giám sát đường hầm xe lửa, theo dõi nước trong biển Baltic,… Nhiều cơ chế, ý
tưởng trong Contiki đã được ứngdụng rộng rãi trong công nghiệp. Điển hình như mô
hình uIP được phát hành năm 2001 đã được sử dụng trong hệ thống ứngdụng của hàng
trăm công ty trong các lĩnh vực hàng hải, thông tin vệ tinh, khai thác dầu mỏ,…; mô hình
Protothreads được công bố lần đầu tiên năm 2005, đến nay đã được sử dụng trong nhiều
ứng dụng như bộ giải mã kỹ thuật số và thiết bị cảm biến rung không dây.
Page 2
Hệ ĐiềuHànhContikivàứngdụngmôphỏng Cooja
Hình 1.1 Lịch sử phát triển Contiki
Hệ điềuhànhContiki được lập trình bằng ngôn ngữ C, hoạt động dựa trên cơ chế
event - driven và có những đặc điểm phù hợp với các hệ thống nhúng và mạng cảm biến
không dây:
• Contiki được chia thành nhiều modul hoạt động độc lập. Nhờ đó các ứng
dụng có thể sử dụng các modul một cách linh động và chỉ load những
modul cần thiết.
• Cơ chế hoạt động điều khiển sự kiện làm giảm năng lượng tiêu hao và hạn
chế dung lượng bộ nhớ cần sử dụng.
• Có thể sử dụng IP trong mạng cảm biến thông qua uIP stack được xây dựng
dựa trên nền TCP/IP.
• Có những modul cho phép ước lượng và quản lý năng lượng một cách hiệu
quả.
• Các giao thức tương tác giữa các lớp và các node trong mạng dễ dàng hơn.
• Sử dụng RIME stack phục vụ các giao thức dành cho mạng năng lượng
thấp một cách hiệu quả.
Page 3
Hệ ĐiềuHànhContikivàứngdụngmôphỏng Cooja
Bên cạnh đó, Contiki còn cung cấp những công cụ hỗ trợ môphỏng với giao diện
đơn giản, dễ sử dụngvà hỗ trợ tốt những thiết bị trong thực tế, phục vụ những mục đích
nghiên cứu, môphỏngvà triển khai những giao thức mới.
1.2.Hướng dẫn tải và cài đặt
1.2.1.Tải phần mềm
- Vào link sau để download hệđiềuhànhContikivà phần mềm VMWare.
http://www.sics.se/contiki/instant-contiki.html
Hình 2.1: Trang web sics.se
Click vào dòng “Download Install Contiki here” để download hệđiềuhành Contiki
Click vào dòng “Windows download” ở dòng “Download VMWare Player here” để
download phần mềm VMWare.
Page 4
Hệ ĐiềuHànhContikivàứngdụngmôphỏng Cooja
1.2.2.Cài đặt
Để có thể cài đặt hệđiềuhànhContiki chạy trên nền Window thì bạn cần một phần
mềm chạy hệđiềuhành ảo như VMWare
a. Cài đặt VMWare:
- Click Next
- Click Next
Page 5
Hệ ĐiềuHànhContikivàứngdụngmôphỏng Cooja
- Chọn các shortcuts rồi Click Next
- Click Install
Page 6
Hệ ĐiềuHànhContikivàứngdụngmôphỏng Cooja
- Click Finish
b. Cài đặt Co n tiki :
- Giải nén Contiki bằng Winrar.
- Chạy VMWave
- Ấn Cancel
- Ấn Open và chọn đường dẫn đến thư mục Contiki vừa giải nén. Chọn install –
contiki
Page 7
Hệ ĐiềuHànhContikivàứngdụngmôphỏng Cooja
- Điền username là “user” rồi ấn enter .Màn hình đăng nhập hiện lên:
- Điền password là “user” rồi ấn enter .
Page 8
Hệ ĐiềuHànhContikivàứngdụngmôphỏng Cooja
- Giao diện của chương trình
c. Download và cài đặt phần mềm Elipse
- Vào link http://www.eclipse.org/downloads/download.php?
file=/technology/epp/downloads/release/helios/SR1/eclipse-cpp-helios-SR1-linux-
gtk.tar.gz
Page 9
Hệ ĐiềuHànhContikivàứngdụngmôphỏng Cooja
-Ấn vào biểu tượng mũi tên màu xanh để tải về.
-Copy file nén vừa tải được vào trong Contiki (Dùng Usb)
-Giải nén ra và vào thư mục eclipse,ấn vào eclipse.exe để chạy chương trình.Màn hình
hiện ra chọn OK (thiết lập work space).
-Giao diện trương trình hiện lên:
-Đóng cửa sổ giới thiệu vào,giao diện chính của trương trình:
Page 10
[...].. .Hệ ĐiềuHànhContikivàứngdụngmôphỏngCooja -Chọn File New C++ Project.Điền tên project (ví dụ là “ctk-2.4”): -Nhấn Finish.Sau đó copy thư mục contiki- 2.4 (code) vào trong thư mục ctk-2.4 vừa tạo : user/workspace/ctk-2.4 Sau đó trở lại giao diện eclipse nhấn F5 : Page 11 HệĐiềuHànhContikivàứngdụngmôphỏngCooja Vậy là chúng ta đã cài xong eclipse 1.3.Cấu trúc hệđiềuhành Contiki. .. Bước 4: sử dụng, khi cần dùng đến sentilla node chỉ cần khai báo trên tiêu đề #include là có thể sử dụng 8 led đó Page 20 HệĐiềuHànhContikivàứngdụngmôphỏngCooja 2 .Cooja 2.1.Giới thiệu Cooja là phần mềm môphỏnghệ thống mạng được tích hợp trong hệ điềuhànhContiki Công cụ này cho phép người sử dụng thay đổi các thông số như vị trí, phạm vi kết nối, tỉ lệ truyền gói thành công,…... flash ngoài và hai cảm biến ánh sáng Tmote Sky được tích hợp vào trong hệ điềuhànhContiki vào tháng ba năm 2007 Để biên dịch một chương trình trên một Tmote sky chúng ta cần phải có - msp430-gcc (the gcc C compiler for the MSP430 microcontroller) installed Page 15 Hệ ĐiềuHànhContiki và ứngdụngmôphỏngCooja Các ứngdụng để test các chức năng của sky: - blink.c : một chương trình đơn giản điều khiển... người sử dụng tìm kiếm những sự kiện theo một số thông số nhất định, theo dõi sự giao tiếp giữa một số Page 21 Hệ ĐiềuHànhContiki và ứngdụngmôphỏngCooja node cụ thể, ….Có thể nói, đây là một công cụ môphỏng khá trực quan và dễ sử dụng, phục vụ tốt cho quá trình nghiên cứu, mô phỏng, đánh giá 2.2.Cài đặt Click vào Terminal, cửa sổ hiện gõ lần lượt các dòng lệnh sau: cd contiki- 2.4 cd tools /cooja. .. của Sentilla node * Các bước tích hợp platform Sentila Jcreate vào Contiki: Page 16 Hệ ĐiềuHànhContiki và ứngdụngmôphỏngCooja - Copy toàn bộ các file trong thư mục platform/native sky vào thư mục platform/jcreate và sửa - Tích hợp các sensor vào platform/ jcreate - Tích hợp led.c và led.h từ /core/dev vào jcreate và sửa chữa để có thể điều khiển được 8 led * Các bước tải chương trình xuống Sentilla... ContikivàứngdụngmôphỏngCooja Lúc này sẽ có 4 cửa sổ xuất hiện: Control Panel, Simulation Visualizer, Log Listener và Timeline Vào Mote Types->Creat mote type: mỗi loại mote type ứng với các lớp môphỏng khác nhau là: Application level, OS level và Emulated level Ở dây chọn Sky mote type (Emulated level).Cửa sổ Create Mote Type hiện ra: Page 24 HệĐiềuHànhContikivàứngdụngmôphỏngCooja Trong cửa... contiki- 2.x/tools/sky o Gõ hai lệnh sau: $ cd contiki- 2.x/tools/sky $ mv msp430-bsl-linux msp430-bsl-linux-tmotesky - Đưa file tmote-bsl vào folder contiki- 2.x/tools/sky và đặt lại tên là msp430-bsl-linux - Cuối cùng, add folder contiki- 2.x/tools/sky vào môi trường thay đổi PATH This is necessary for finding the motelist-linux script which will be Page 18 HệĐiềuHànhContikivàứngdụngmôphỏng Cooja. .. sử dụng linux, dó là có thể cài dặt các gói dữ liệu còn thiếu 1 cách dễ dàng bằng công cụ Synaptic Package Manager: System>Administration>Synaptic Package Manager Nhập password quyền admin Ấn Search->Nhập tên file cần tìm và cài dặt 2.3.Ví dụ môphỏng Thực hiện mô phỏng: Vào File->New Simulation.Simulation title: (Nhập tên cho mô phỏng) và nhấn Create ta được : Page 23 HệĐiềuHànhContikivàứng dụng. .. o Dev - File: o Cfs-coffee-arch.h o Clock.c o Contiki- conf.h o Contiki- main.c o Makefile.native Page 13 HệĐiềuHànhContikivàứngdụngmôphỏngCooja 1.4.1.Các bước tiến hành - Copy toàn bộ các file trong thư mục platform/native vào thư mục platform mới và - sửa Copy toàn bộ các file trong thư mục cpu/[tên vi xử lý] vào thư mục cpu của thiết - bị mới và chỉnh sửa Tích hợp module clock: o Module clock... phần mềm đặc biệt được lưu trữ 'Cooja' là một Java dựa trên môphỏng cho Contiki. Thư mục này cũng chứa các công cụ nền tảng cụ thể ví dụ điển hình là các công cụ cho Sky 1.4.Tích hợp một platform mới vào hệđiềuhànhcontiki “Platform native” là platform chuẩn được xây dựng để việc tích hợp một platform mới vào hệđiềuhànhcontiki trở nên thuận tiện hơn Bao gồm các thư mục và các file: - Thư mục: o Dev . Hệ Điều Hành Contiki và ứng dụng mô phỏng Cooja MỤC LỤC Page 1 Hệ Điều Hành Contiki và ứng dụng mô phỏng Cooja HỆ ĐIỀU HÀNH CONTIKI VÀ ỨNG DỤNG MÔ PHỎNG COOJA 1 .Contiki Với số. Next - Click Next Page 5 Hệ Điều Hành Contiki và ứng dụng mô phỏng Cooja - Chọn các shortcuts rồi Click Next - Click Install Page 6 Hệ Điều Hành Contiki và ứng dụng mô phỏng Cooja - Click Finish b VMWare. Page 4 Hệ Điều Hành Contiki và ứng dụng mô phỏng Cooja 1.2.2.Cài đặt Để có thể cài đặt hệ điều hành Contiki chạy trên nền Window thì bạn cần một phần mềm chạy hệ điều hành ảo như VMWare a.