TinyOS小笔记03

2015-08-05

1.CTP协议

CTP协议是一种汇聚树协议，子节点收集的数据通过传感网络（WSN），经过多跳将数据最终传递到根节点（root）。

2.如何获得数据包到达根节点的路径

我使用的方法：
TinyOS中CTP协议中，有一个 Intercept 接口，通过查看Intercept.nc文件我们可以发现，其中有一个event函数

interface Intercept
{
    event bool forward（message_t* msg, void* payload, uint8_t len）;
}

forward事件函数主要功能：当节点接收到一个要转发的消息包时，汇聚服务应当触发这个事件。返回值为 TRUE 时，可以转发这个包，反之，返回值为 FALSE 则不能转发这个包。

所以实现forward函数的时候，我将要转发的数据包的跳数，以及来自的源节点标号，用一个数组记录。

oscilloscope_t *in = (oscilloscope_t*) payload;
oscilloscope_t *out;
int parentIndex = (int)call CtpPacket.getThl(msg);//获得跳数（就是前面经过了多少跳）
in->parent[parentIndex-1] = TOS_NODE_ID;//将产生数据根源节点的ID存入数组
in->hopRssi[parentIndex-1] = call CC2420Packet.getRssi(msg);//将这一跳的RSSI信息存入数组
return TRUE;

3.如何利用传感器节点感知信道能量

看到有论文中写道，可以使用telosb节点来感知信道能量，从而获得WiFi网络的一些信息，或者利用WiFi AP周期性的beacon发送来使传感器网络，根据这个有规律的beacon，来调整时钟，从而达到传感器网络的时钟同步。前提条件：WiFi网络和ZigBee网络公用ISM 2.4GHz频段，信道存在重合。

如何用telosb节点感知信道能量：
前面的笔记中写道，获得包的RSSI可以通过 CC2420Packet 的getRssi函数,然而那是WSN中，收到了一个包才能获得的数据。而我想做的是，不需要发送包，而是直接感知信道的能量（RSSI）。

通过查阅 cc2420手册 以及 TEP cc2420 radio stack，有寄存器（Register）专门存感知信道的RSSI，只要不断地向这个存放RSSI的register获得数据，就能实时获得信道的能量变化了。

获取该RSSI Register方法：
利用 CC2420ControlC组件 组件提供的 Read接口（在CC2420ControlC中被命名为ReadRssi）即可以访问存放RSSI的Register。

use
{
    interface Read[uint16_t] as ReadRssi; //明确使用的接口
}

//要获取Register中的Rssi，首先使用read()函数
call ReadRssi.read();//因为是command函数，所以要call

//关键的一步，实现自己的readDone函数
//data 即为你所读到的值
event void ReadRssi.readDone(error_t error, uint16_t data)
{
    local.etx = data;//将data记录下来

    //SerialSend.send函数是将数据通过串口发送的终端，以便于显示查看。
    call SerialSend.send(0x1818, &local, sizeof(local));
}

最后，我发现TinyOS-2.1.2中竟然提供了一个简单的Demo，跟我上面写的是一样一样的。。。具体在 apps/test/cc2420/RssiToSerial 中。

原始读数转换为dBm：
在不使用 RssiToSerial 中提供的Java类观察的情况下，我从串口直接获得了Register中的RSSI读数，然而数据是类似“4F,56…”这样的 16进制 数，如何转换为dBm呢？
千辛万苦查阅资料以及上网搜索才找到答案，具体是：

//我们设原始获得的数据是val
dBm = (int8_t) (((val - 0x7F) & 0xFF) -45);
//简单的换算
temp = int(val，16)     //将val转换为10进制数
dBm = temp -127 -45；   //再将10进制数减去127，然后再减去45（cc2420手册中说的偏移量45）

4.使用TinyOS中写好的Java类

在TinyOS的很多Demo中，都已经为我们写好了Java类，这样大大方便了我们对结果观察。

以RssiDemo为例：
具体RssiDemo的位置在apps/tutorials/RssiDemo中。我们编译完并将程序烧写进节点，一个SendingMote，用来发送数据包；一个是RssiBase用来收包并把获得数据包的RSSI，然后将其通过串口发送的PC端。
该例子提供了Java类，让我们能更直接的观察到每个包的RSSI。要运行Java类，首先有一个 重要的步骤：设置MOTECOM这个变量，即告诉Java类，该从哪个串口获取信息，即你的RssiBase插在哪个串口。这样才能正确运行Java程序。
具体设置步骤：

//不同类型的波特率
export MOTECOM=serial@COM1:19200 # mica baud rate
export MOTECOM=serial@COM1:mica  # mica baud rate, again
export MOTECOM=serial@COM2:mica2 # the mica2 baud rate, on a     different serial port
export MOTECOM=serial@COM3:57600 # explicit mica2 baud rate

//对于我们的telosb节点
export MOTECOM=serial@/dev/ttyUSB0:telos //USB0只是个例子，具体用motelist指令查看传感器插在哪个串口。