Lesson3---节点对节点的无线电通信 TinyOS系统经典PPT教程 教学课件.ppt

Lesson 3 节点对节点的无线通信 介绍TinyOS 系统的通信模块，熟悉TinyOS 中支持通信的接口和组件。 使用message_t类型数据（即TinyOS 2.x的消息缓冲区） 发送一条消息缓冲到无线电。 从无线电接收一条消息缓冲。 一、介绍 TinyOS 提供了很多的接口来抽象底层的通信服务，以及提供或实现这些接口的组件。 所有的接口和组件使用了一个共同的消息缓冲抽象，称为 message_t. message_t可以通过nesC 的结构体来实现（类似于C语言中的结构体struct）。 message_t的成员是不透明的，因此不能直接访问。 1.1 基本通信接口 Packet ：提供了对message_t抽象数据类型的基本访问。这个接口的命令有：清空消息内容，获得消息的有效载荷区长度，获得消息有效载荷区的指针。 Send ：提供基本的自由地址的消息发送接口。这个接口提供的命令有：发送消息，取消未成功发出的消息。接口还提供了事件来指示一条消息是否成功发送。它也提供了一些便利的函数，来获得消息的最大有效载荷区长度以及消息有效载荷区的指针。 Receive ：提供最基本的消息接收接口。这个接口提供了接收消息后的事件。它也提供了些命令，可以方便地获得消息的有效载荷区长度以及消息有效载荷区的指针。 PacketAcknowledgements ：提供了一种机制来要求对每个信息包的确认。 RadioTimeStamping ：为无线电发射和接受提供时间标记信息。 1.2 活动消息接口 由于经常有多个服务需要使用相同的无线电来交流，TinyOS 提供了活动消息（active message，缩写AM）来实现多渠道访问无线电。 AM type在功能上类似于以太网的数据帧、IP 协议以及UDP 端口，所有这些都是为了达到多路访问一个通信服务的目的。 AMPacket ：类似Packet，提供对message_t抽象数据类型的基本的AM 访问。这个接口提供的命令有：获得节点的AM 地址，AM信息包的目标地址以及 AM信息包的类型。除此之外还有，设置 AM信息包目标地址和类型，检查目标地址是否为本地节点。 AMSend ： 类似Send，提供了基本的活动消息发送接口。AMSend 与Send 之间的关键区别是，AMSend 在其发送命令里带有AM目标地址参数。 1.3 组件 AMReceiverC：Receive, Packet, and AMPacket. AMSenderC：AMSend, Packet, AMPacket, PacketAcknowledgements as Acks. AMSnooperC：Receive, Packet, and AMPacket. AMSnoopingReceiverC：Receive, Packet, and AMPacket. ActiveMessageAddressC：提供了获得和设定节点活动消息地址的的命令。这个接口不能作为一般使用，修改活动消息地址可能破坏网络堆栈，所以尽量不要使用，除非程序员非常清楚自己在做什么。 1.4 封装包 TinyOS支持多平台，每个平台都可以实现对无线电的驱动。所有平台的无线驱动统一封装为 ActiveMessageC组件。 ActiveMessageC组件可以实现接口与底层特定硬件的连接。提供了1.2节提到的大多数通信接口。 ActiveMessageC（eyesIFX平台）由Tda5250ActiveMessageC组件实现； ActiveMessageC（intelmote2, micaz, telosa和telosb平台） 由 CC2420ActiveMessageC组件实现； ActiveMessageC（mica2平台）由 CC1000ActiveMessageC组件实现。 二、tinyos2.x消息缓冲抽象 Tinyos2.x 用message_t代替了tinyos1.x的TOS_Msg，作为底层数据结构。 tos/types/message.h 三、通过无线电发送消息 将编写一个简单的应用程序，一个定时器，一个计数值，用无线电发送这个计数值。另一个节点接收无线电显示计数值在LED上。 修改Blink为BlinkToRadio。 3.2 定义消息结构 不能直接用数据读写message_t的有效载荷区，而是使用一种结构体去操纵有效载荷区，结构如下： 3.3 无线电发送消息 STEP1：首先需要认识一些接口和组件，它们能提供对无线电访问，并允许操作message_t数据类型。 STEP2：接下来必须修改BlinkToRadioC.nc中的规范说明，增加 uses所需接口的语句。 3.3 无线电发送消息 STEP3：需