Agilla
發(fā)布時間:2012/4/6 18:52:25 訪問次數(shù):1111
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)難點在于編程,并且軟件CS8421-CZZ的靜態(tài)安裝也限制了它的靈活性。中間件Agilla[17-19】正是為了解決這個問題,它在簡化應(yīng)用程序開發(fā)的同時增加了網(wǎng)絡(luò)的靈活性。Agilla網(wǎng)絡(luò)的配置不需要預(yù)先安裝應(yīng)用程序,用戶通過注入跨越節(jié)點傳播的移動代理來執(zhí)行特定的應(yīng)用程序任務(wù)。每個代理都是自治的,允許多個應(yīng)用程序共享一個網(wǎng)絡(luò)。實現(xiàn)MICA2節(jié)點的開發(fā)和若干應(yīng)用程序的執(zhí)行僅僅消耗了41.6kB的代碼和3.59kB的數(shù)據(jù)存儲空間。一個代理能夠在少于l.ls的時間內(nèi)遷移5跳,并達到92%的可靠性。
Agilla的體系結(jié)構(gòu)如圖7-25所示,該體系結(jié)構(gòu)劃分為三個層次:最上層是移動代理,中間層包含Agilla中間件核必組件,而最底層是TinyOS。Agilla的核心中間件由代理管理器,上下文管理器,指令管理器和遠程元組空間管理器以及一個協(xié)調(diào)它們的引擎組成。代理管理器維護每個代理的上下文;上下文管理器決定代理和它的鄰居的位置信息;指令管理器指定到達代理所需要的指令內(nèi)存數(shù)量并為代理代碼分配所需的最小數(shù)目的內(nèi)存空間。當(dāng)代理運行時,指令管理器檢索下一條指令執(zhí)行,當(dāng)代理遷移時,指令管理器將代理代碼打包成最小數(shù)目的消息;同時元組空間管理器實現(xiàn)所有的非阻塞元組空間操作,并且管理本地元組空間的內(nèi)容和反饋注冊,阻塞操作在代理內(nèi)部實現(xiàn),元組空間管理器為每個元組分配存儲空間。元組空間管理器將每個代理的注冊存儲在反饋注冊表中。無論何時插入一個元組,都檢查反饋是否有匹配。如果一個新的元組反饋模版匹配,元組空間管理程序就通知代理管理程序,代理管理程序更新程序計數(shù)器來執(zhí)行反饋的代碼。當(dāng)一個代理到達時,它自動恢復(fù)代理所有的反饋。同時Agilla的引擎虛擬機就像內(nèi)核一樣提供服務(wù),控制一個節(jié)點上所有代理的并發(fā)執(zhí)行。
在無線傳感器方面Agilla有許多應(yīng)用,包括入侵檢測和實物跟蹤等。在入侵檢測中,主要檢測中間件被部署在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)周圍,當(dāng)入侵者打破了一個網(wǎng)絡(luò)的一個邊界,在破洞附近的中間件會跟隨中間件并且克隆一個邊界。注意只有節(jié)點附近的入侵者參與跟蹤過程,其他節(jié)點都在服務(wù)于別的應(yīng)用。在實物跟蹤方面,如一個多跳的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署在貨柜上,每一個貨柜都裝有一個附帶電源的傳感器節(jié)點,通過射頻識別標(biāo)簽,這些節(jié)點可以決定其功能,如那些檢測入侵或違反協(xié)議的檢測傳感器。這些中間件可以代替貨柜查明哪些是重要的貨物或者需要檢查的貨物。
當(dāng)然Agilla中間件的發(fā)展也有許多問題,傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的計算資源有限,例如,MICA2節(jié)點只擁有128kB的指令和4kB的數(shù)據(jù)存儲,還有一個相對緩慢的8Hz處理器,并且由于只能提供非常小的帶寬( 38.4kbaud),無線傳感器之間的連接非常不穩(wěn)定,受到遷移和復(fù)制能力的限制,移動中間件還特別容易丟失信息。因此,在設(shè)計中間件的時候我們要注意以上問題。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)難點在于編程,并且軟件CS8421-CZZ的靜態(tài)安裝也限制了它的靈活性。中間件Agilla[17-19】正是為了解決這個問題,它在簡化應(yīng)用程序開發(fā)的同時增加了網(wǎng)絡(luò)的靈活性。Agilla網(wǎng)絡(luò)的配置不需要預(yù)先安裝應(yīng)用程序,用戶通過注入跨越節(jié)點傳播的移動代理來執(zhí)行特定的應(yīng)用程序任務(wù)。每個代理都是自治的,允許多個應(yīng)用程序共享一個網(wǎng)絡(luò)。實現(xiàn)MICA2節(jié)點的開發(fā)和若干應(yīng)用程序的執(zhí)行僅僅消耗了41.6kB的代碼和3.59kB的數(shù)據(jù)存儲空間。一個代理能夠在少于l.ls的時間內(nèi)遷移5跳,并達到92%的可靠性。
Agilla的體系結(jié)構(gòu)如圖7-25所示,該體系結(jié)構(gòu)劃分為三個層次:最上層是移動代理,中間層包含Agilla中間件核必組件,而最底層是TinyOS。Agilla的核心中間件由代理管理器,上下文管理器,指令管理器和遠程元組空間管理器以及一個協(xié)調(diào)它們的引擎組成。代理管理器維護每個代理的上下文;上下文管理器決定代理和它的鄰居的位置信息;指令管理器指定到達代理所需要的指令內(nèi)存數(shù)量并為代理代碼分配所需的最小數(shù)目的內(nèi)存空間。當(dāng)代理運行時,指令管理器檢索下一條指令執(zhí)行,當(dāng)代理遷移時,指令管理器將代理代碼打包成最小數(shù)目的消息;同時元組空間管理器實現(xiàn)所有的非阻塞元組空間操作,并且管理本地元組空間的內(nèi)容和反饋注冊,阻塞操作在代理內(nèi)部實現(xiàn),元組空間管理器為每個元組分配存儲空間。元組空間管理器將每個代理的注冊存儲在反饋注冊表中。無論何時插入一個元組,都檢查反饋是否有匹配。如果一個新的元組反饋模版匹配,元組空間管理程序就通知代理管理程序,代理管理程序更新程序計數(shù)器來執(zhí)行反饋的代碼。當(dāng)一個代理到達時,它自動恢復(fù)代理所有的反饋。同時Agilla的引擎虛擬機就像內(nèi)核一樣提供服務(wù),控制一個節(jié)點上所有代理的并發(fā)執(zhí)行。
在無線傳感器方面Agilla有許多應(yīng)用,包括入侵檢測和實物跟蹤等。在入侵檢測中,主要檢測中間件被部署在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)周圍,當(dāng)入侵者打破了一個網(wǎng)絡(luò)的一個邊界,在破洞附近的中間件會跟隨中間件并且克隆一個邊界。注意只有節(jié)點附近的入侵者參與跟蹤過程,其他節(jié)點都在服務(wù)于別的應(yīng)用。在實物跟蹤方面,如一個多跳的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署在貨柜上,每一個貨柜都裝有一個附帶電源的傳感器節(jié)點,通過射頻識別標(biāo)簽,這些節(jié)點可以決定其功能,如那些檢測入侵或違反協(xié)議的檢測傳感器。這些中間件可以代替貨柜查明哪些是重要的貨物或者需要檢查的貨物。
當(dāng)然Agilla中間件的發(fā)展也有許多問題,傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的計算資源有限,例如,MICA2節(jié)點只擁有128kB的指令和4kB的數(shù)據(jù)存儲,還有一個相對緩慢的8Hz處理器,并且由于只能提供非常小的帶寬( 38.4kbaud),無線傳感器之間的連接非常不穩(wěn)定,受到遷移和復(fù)制能力的限制,移動中間件還特別容易丟失信息。因此,在設(shè)計中間件的時候我們要注意以上問題。
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