
- •1. Специальная часть
- •1.1 Постановка задачи
- •1.2 Общие сведения по беспроводным сенсорным сетям.
- •1.2.1 Беспроводная сенсорная сеть
- •1.2.2 Применение сенсорных сетей.
- •1.2.3 Выбор стандарта
- •1.2.4 Описание стандарта ieee802.15.4
- •1.2.5 Эффективная скорость передачи данных
- •1.2.6 Расчет энергопотребления и времени работы
- •1.2.7 Выводы
- •1.3 Обзор средств моделирования бсс
- •Модель open-zb
- •Встроенная в opnet модель ZigBee
- •1.3.4 Выбор средства моделирования
- •1.3.5 Выводы
- •1.4 Моделирование бсс
- •1.4.1 Программно-графическое представление сети
- •1.4.2 Создание конфигурационного файла
- •1.4.3 Моделирование сети
- •1.4.4 Выводы
- •1.5 Расчет надежности системы
- •1.5.1 Завершенность
- •1.5.2 Устойчивость
- •1.5.3 Восстанавливаемость
- •1.5.4 Готовность
- •2. Технологическая часть
- •2.1 Выбор ос
- •2.2 Установка и настройка
- •2.2.1. Оборудование
- •2.2.2. Загрузка программного обеспечения
- •2.2.3. Установка и настройка программного обеспечения
- •2.2.4 Проверка работоспособности установленного по
- •2.2.6 Число пользователей
- •3. Экономическая часть
- •3.1 План производства
- •3.2 План рисков
- •3.3 Финансовый план и финансовая стратегия
- •3.4 Выводы
- •4. Охрана труда
- •4.1 Введение
- •4.2 Исследование опасных и вредных факторов при работе с эвм
- •4.3 Методы защиты пользователей от опасных и вредных факторов
- •4.4 Эргономические требования к рабочим местам пользователей
- •4.5 Рекомендации по защите пользователей от излучений эвм
- •4.6. Выводы
1.4.3 Моделирование сети
Для моделирования сети в терминале вводим команду:
alex@alex:~$ cd omnetpp41/samples/diplom/Simulations/dipl
для перехода в директорию, содержащую файл конфигурации omnetpp.ini.
Следующая команда отображает все доступные сценарии:
alex@alex:~/omnetpp41/samples/diplom/Simulations/dipl$ Castalia
List of available input files and configurations:
* omnetpp.ini
General
В данном случае это сценарий General. Для моделирования сети запускаем его (все данные моделирования будут записаны в выходной файл gen.txt):
alex@alex:~/omnetpp41/samples/diplom/Simulations/dipl$ Castalia -c [General] -o gen.txt
Running configuration 1/1
В графическом режиме топология сети будет выглядеть следующим образом:
Рис. 18 Топология сети
Для просмотра собранной статистики запускаем скрипт CastaliaResults (статистика отразится в файле gen.txt):
alex@alex:~/omnetpp41/samples/diplom/Simulations/dipl$ CastaliaResults -i gen.txt
Module |
Output |
Dimensions |
Communication.MAC |
Fraction of time without PAN connection |
19x1(3) |
Number of beacons received |
19x1 | |
Number of beacons sent |
1x1 | |
Communication.Radio |
RX pkt breakdown |
20x1(5) |
TXed pkts |
20x1 | |
ResourceManager |
Consumed Energy |
20x1 |
wirelessChannel |
Fade depth distribution |
1x1(14) |
Таблица 7: Статистика сети
Статистика в сети собирается для каждой станции по следующим модулям:
модуль канального уровня (Communication.MAC);
модуль радиоприемопередатчика (Communication.Radio);
модуль потребляемых ресурсов (ResourceManager);
модуль беспроводного канала (wirelessChannel).
Для модуля канального уровня определены следующие параметры:
время без соединения с PAN-координатором (Fraction of time without PAN connection) (в секундах);
количество принятых маяков (Number of beacons received);
количество переданных маяков (Number of beacons sent).
В модуле радиоприемопередатчика используются два параметра:
статистика Rx пакетов;
статистика Tx пакетов.
Модуль потребляемых ресурсов показывает количество затраченной каждой станцией энергии (в мАч).
Модуль беспроводного канала отображает степень затухания сигнала в зависимости от частоты несущего сигнала.
Смоделировав сеть, перейдем к рассмотрению энергопотребления каждой из станций. Для просмотра статистики вводим в терминале следующую команду:
alex@alex:~/omnetpp41/samples/diplom/Simulations/dipl$ CastaliaResults -i gen.txt -s energy -n
ResourceManager:Consumed Energy
node=0 |
32,756 |
|
node=10 |
24,632 |
node=1 |
24,991 |
|
node=11 |
24,632 |
node=2 |
24,565 |
|
node=12 |
24,631 |
node=3 |
26,5 |
|
node=13 |
24,632 |
node=4 |
24,589 |
|
node=14 |
24,632 |
node=5 |
25,772 |
|
node=15 |
24,631 |
node=6 |
24,632 |
|
node=16 |
24,632 |
node=7 |
24,632 |
|
node=17 |
24,632 |
node=8 |
24,632 |
|
node=18 |
24,631 |
node=9 |
24,631 |
|
node=19 |
24,632 |
Таблица 8: Энергопотребление в час
Для удобства представим полученные данные графически:
alex@alex:~/omnetpp41/samples/diplom/Simulations/dipl$ CastaliaResults -i gen.txt -s energy -n | CastaliaPlot -o energy.jpg -s histogram
Рис. 19 Энергопотребление
Рассчитаем максимальное время работы каждого устройства.
Для подсчета энергопотребления Castalia использует данные с сайта [http://www.allaboutbatteries.com/Energy-tables.html]: одна батарейка AA имеет емкость 2122 мАч. Следовательно, максимальное время работы (в часах), при использовании двух батареек AA, каждой станции составляет:
node=0 |
130 |
|
node=10 |
172 |
node=1 |
170 |
|
node=11 |
172 |
node=2 |
173 |
|
node=12 |
172 |
node=3 |
160 |
|
node=13 |
172 |
node=4 |
173 |
|
node=14 |
172 |
node=5 |
165 |
|
node=15 |
172 |
node=6 |
172 |
|
node=16 |
172 |
node=7 |
172 |
|
node=17 |
172 |
node=8 |
172 |
|
node=18 |
172 |
node=9 |
172 |
|
node=19 |
172 |
Таблица 9: Максимальное время работы
Работа скрипта Castalia Работа скриптов CastaliaResults и CastaliaPlot
Рис. 20 Структура работы системы