基于PowerTOSSIM的WSN能耗仿真
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无线传感器网络系统开发测试实验平台引言传感器网络的仿真与实物实验平台是传感器网络研究与开发的基础。
传统的网络研究方法主要有分析方法、实验方法和仿真方法。
对于一般的计算机网络,通常采用实验方法和仿真方法来衡量一个新协议或新算法的适用性,但是,对于电源能量、通信能力、计算能力和存储能力有限,以数据为中心,节点数目庞大,节点布署密集的无线传感器网络而言,由于实验空间和节点规模的限制,因此,仿真实验是无线传感器网络研究的重要途径。
目前发表的有关无线传感器网络的论文,大部分也都是基于仿真实验。
目前,无线传感器网络仿真与实验平台的建立方法主要包括以下几种。
1.1 通用网络仿真平台的二次开发这种仿真平台的建立方法就是在传统的通用网络仿真平台上开发适用于传感器网络的模型库、功能库和统计分析工具。
下面介绍几种常用的开源通用网络仿真平台。
1. NS-2NS-2(network simulator version 2)是无线传感器网络研究中最流行的仿真工具,是一个开源的离散事件仿真器,采用模块化方法实现。
用户可以通过“继承”来开发自己的SensorSim传感器节点模型模块,具有很好的可扩展性,既能够对仿真模型扩展,也能够直接创建和使用新的网络协议。
NS-2通过C++与OTcl结合实现仿真,其中:C++实现网络协议以及扩展NS-2模型库;而OTcl 则用于创建和控制仿真环境,选择输出数据等。
基于NS-2开发无线传感器网络仿真平台,主要是对其中的Ad Hoc仿真工具加以改进并添加相关仿真支持组件来实现的,包括:传感信道、传感器模型、电池模型、针对无线传感器的轻量级协议栈、混合仿真以及仿真场景生成等。
SensorSim[1]就是在NS-2基础上建立的仿真平台,主要是在NS-2基础上建立了无线传感器网络相关模型库。
图10.1所示是SensorSim平台的传感器节点模型,包括两个模块:传感器功能模块和能量模块。
其中,传感器功能模块是对传感器所有功能模块的软件抽象;而能量模块则是实际硬件抽象。
基于TOSSIM无线传感器网络仿真研究摘要:本文使用TOSSIM实现TinyOS程序的模拟仿真。
在分析完TOSSIM的编译器、基本结构、事件处理机制后,对TOSSIM的使用也做了详细的描述。
最后,分析了TinyViz ——TOSSIM的可视化工具的基本组成以及TinyViz的插件结构。
关键词:无线传感器网络,TinyOS,nesC,TOSSIM,仿真一、前言无线传感器网络(WSN)日新月异,各种网络方案和协议日趋复杂,网络规模日趋庞大,对网络研究人员而言,掌握网络仿真的重要性是不言而喻的。
WSN仿真能够在一个可控制的环境里研究WSN应用,包括操作系统和网络协议栈,能够仿真数量众多的节点,能够观察由不可预测的干扰和噪声引起的难以琢磨的节点间的相互作用,获取节点间详细的细节,从而提高节点投放后的网络成功率,减少投放后的网络维护工作。
在传感器网络的实际运用中,常常会涉及到很多节点,同时这些节点间的布局会比较复杂,而各个节点都有其相应的算法和数据处理,处理这么多节点的工作量让人都感到畏惧,并且节点在运行过程中可能会遇到许多潜在的错误。
为了能让无线传感器节点更好的工作,提前发现其在运行时的内部错误,使得仿真器的出现很具有现实意义。
TinyOS的基于组件的模型让我们容易的改变小部分底层的组件来实现硬件平台模拟。
这种事件驱动的执行模式可以开发成一种非常有效的基于事件驱动的模拟器,然后整个程序的编译过程可以使用是在模拟器的存储和本地指定集来实现了。
因为大多数节点的资源都是非常小的,我们可以在模拟器的内存空间上模拟许多节点。
设置适当的模拟层可以准确的捕获TinyOS程序的行为和他们之间所发生的联系。
但大多模拟器存在扩展性与有效性的问题,这里我们就用TOSSIM来解决这些问题。
[1~2](一)TOSSIM1.TOSSIM简介。
TOSSIM(TinyOS Simulator)是TinyOS传感器网络的离散事件模拟器,也是用nesC语言编写的。
独立运行和并网模式下微型燃气轮机的建模与性能分析Modeling and Performance Analysis of Microturbine in Independent Operation and Grid -Connection ModeABSTRACT:The microturbine generation system will be the most widely used distributed generation in the near future. According to the dynamic characteristics of the Microturbine system, a mathematic model which treats the Microturbine and its electric system as a whole is built. Further researches on the basic control of the Microturbine system are presented. The dynamic characteristics of the Micro gas turbine system are emphasized, especially the characteristics of the load disturbance. Simulation results demonstrate the model is coordinate to the real Microturbine system. The general purpose of this project is for further researching thermodynamic engine control of the Microturbine and giving the basic resources to corresponding control of inverter control of generator electric side.KEY WORDS:distributed generation; microturbine; modeling; simulation; PWM摘要:微型燃气轮机发电系统是一种具有广泛应用前景的分布式发电系统。