{"id":619,"date":"2013-10-10T16:45:39","date_gmt":"2013-10-10T19:45:39","guid":{"rendered":"http:\/\/www.viazap.com.br\/?p=619"},"modified":"2013-10-10T16:45:39","modified_gmt":"2013-10-10T19:45:39","slug":"simulando-aplicacoes-simples-com-tinyos-e-cooja","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.clusterweb.com.br\/?p=619","title":{"rendered":"Simulando aplica\u00e7\u00f5es simples com TinyOS e Cooja"},"content":{"rendered":"\n\n\n\n\n\n
Introdu\u00e7\u00e3o e contextualiza\u00e7\u00e3o<\/b><\/p>\n
Ultimamente, os sistemas distribu\u00eddos usando redes de sensores sem fio (RSSF), est\u00e3o sendo bastante estudados. Apesar de poucas pessoas conhecerem o trabalho, que \u00e9 desenvolvido com esse tipo de rede, existem v\u00e1rias aplica\u00e7\u00f5es que fazem seu uso – aplica\u00e7\u00f5es de sensoreamento em geral (ex\u00e9rcito, medicina, escrit\u00f3rios, planta\u00e7\u00f5es).<\/p>\n

Venho, portanto, por meio deste tutorial, mostrar como simular algo no\u00a0TinyOS<\/em>, uma esp\u00e9cie de sistema operacional voltado para o desenvolvimento de aplica\u00e7\u00f5es de RSSF, juntamente com o software\u00a0Cooja<\/em>, que simula um ambiente de rede, permitindo analisar tudo o que acontece durante a execu\u00e7\u00e3o da aplica\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

A linguagem de programa\u00e7\u00e3o utilizada no desenvolvimento \u00e9 bem parecida com a linguagem\u00a0C<\/em>, ela se chama\u00a0nesC<\/em>\u00a0(network embedded systems C).<\/p>\n

De uma maneira geral, um programa em nesC \u00e9 composto por dois arquivos, s\u00e3o eles o componente de configura\u00e7\u00e3o e o componente de implementa\u00e7\u00e3o:<\/p>\n

    \n
  1. O primeiro \u00e9 voltado para definir e criar uma interface para componentes reais, que v\u00e3o prover as funcionalidades que estamos interessados.<\/li>\n
  2. O segundo, visa implementar os eventos das interfaces do m\u00f3dulo, que cont\u00e9m as interfaces que ser\u00e3o usadas na aplica\u00e7\u00e3o.<\/li>\n<\/ol>\n

    Obs.: a compreens\u00e3o do c\u00f3digo fica por conta do aprendiz. Eu utilizo o livro “TinyOS Programming eBook”.<\/p>\n

    Esta \u00e9 a m\u00e1quina virtual, j\u00e1 configurada com os softwares que ser\u00e3o utilizados (a senha \u00e9\u00a0user<\/span>):<\/p>\n

Simula\u00e7\u00e3o 1 – Blink<\/b><\/p>\n
1. Simulando a app Blink:<\/p>\n

Inicialmente, irei demonstrar como simular uma simples aplica\u00e7\u00e3o exemplo do TinyOS, chamada\u00a0Blink<\/em>.<\/p>\n

Em resumo, este exemplo tem como finalidade, apenas ligar e desligar os LEDs dos sensores. Para acessar as aplica\u00e7\u00f5es dispon\u00edveis, acesse o diret\u00f3rio “home\/tinyos\/apps”. Nesta pasta voc\u00ea ter\u00e1 acesso a alguns apps exemplos do TinyOS.<\/p>\n

2. Entre na pasta Blink e verifique os arquivos “BlinkAppC.nc” e “BlinkC.nc”, o Makefile e o README.<\/p>\n

2.1 Voc\u00ea poder\u00e1 abrir os arquivos e ver os c\u00f3digos.<\/p>\n

3. Temos que compilar a aplica\u00e7\u00e3o, e para isso, abra o terminal e v\u00e1 at\u00e9 ao diret\u00f3rio em que o respectivo exemplo se encontra. Digite o seguinte comando:<\/p>\n

$ make telosb<\/strong><\/p>\n

Obs.:\u00a0telosb<\/span>\u00a0\u00e9 um tipo de sensor, executando o comando\u00a0make telosb<\/strong>, voc\u00ea estar\u00e1 compilando a aplica\u00e7\u00e3o para o sensor telosb, o mais usado geralmente.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/div>\n

Caso o\u00a0make<\/strong>\u00a0for executado sem erros, voc\u00ea visualizar\u00e1 este mesmo log de compila\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

4. Voc\u00ea ir\u00e1 perceber que na pasta em que se encontra os arquivos “.nc”, foi criado uma pasta com o nome\u00a0build<\/span>, que cont\u00e9m a pasta\u00a0telosb<\/span>. Dentro dessa pasta, est\u00e3o os arquivos resultantes da compila\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

5. V\u00e1 ao Desktop e abra o simulador Cooja (ele ser\u00e1 pr\u00e9-carregado pelo terminal, abrindo logo em seguida.)<\/p>\n

5.1. File \u2192 New Simulation (Ctrl+n<\/strong>).<\/p>\n

\"\"<\/div>\n

5.2. D\u00ea um nome a sua simula\u00e7\u00e3o e clique em:\u00a0Create<\/span>.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/div>\n

5.3. Voc\u00ea ver\u00e1 que o ambiente de simula\u00e7\u00e3o ser\u00e1 carregado.<\/p>\n

6. Agora, temos que carregar o c\u00f3digo compilado da aplica\u00e7\u00e3o para os sensores em nossa rede. Para isso, precisamos criar os sensores.<\/p>\n

6.1. Motes \u2192 Add Motes \u2192 Create new mote type \u2192 Sky mote.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/div>\n

6.2. A seguinte janela ir\u00e1 aparecer, pedindo a descri\u00e7\u00e3o do sensor (nome e o firmware). O nome pode ser qualquer.<\/p>\n

J\u00e1 o firmware ser\u00e1 o arquivo “main.exe”, que se encontra no diret\u00f3rio “…\/build\/telosb” do\u00a0app Blink<\/em>.<\/p>\n

Clique em\u00a0Browse<\/span>\u00a0e navegue at\u00e9 selecionar o arquivo “main.exe”. Clique em\u00a0Open<\/span>\u00a0e em seguida, em\u00a0Create<\/span>.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/div>\n

6.3. Escolha a quantidade de sensores que voc\u00ea quer ter na sua simula\u00e7\u00e3o (para esta, basta um sensor) e clique em:\u00a0Add motes<\/span>.<\/p>\n

6.4. Voc\u00ea ver\u00e1 que o n\u00f3 foi criado na aba\u00a0Network<\/span>\u00a0do simulador. Para ativar atributos desse sensor, clique no menu\u00a0View<\/span>\u00a0e escolha o desejado. Como nossa aplica\u00e7\u00e3o ir\u00e1 trabalhar com os LEDs do sensor, queremos ent\u00e3o, ativar os LEDs.<\/p>\n

Simula\u00e7\u00e3o 2 – PppRouter e MyEcho<\/b><\/p>\n
1. Simulando comunica\u00e7\u00e3o “cliente-servidor” com apps PppRouter e MyEcho:<\/p>\n

Para trabalharmos com essa simula\u00e7\u00e3o, precisaremos de dois APPs, que tamb\u00e9m v\u00eam junto com o TinyOS.<\/p>\n

O funcionamento da aplica\u00e7\u00e3o \u00e9 simples:<\/p>\n

Definimos um n\u00f3 como servidor, que recebe uma requisi\u00e7\u00e3o de um n\u00f3 na ponta da rede. Ocorre a troca de mensagens com estes dois n\u00f3s por interm\u00e9dio de outros n\u00f3s “secund\u00e1rios” na rede e, o n\u00f3 principal, que funcionar\u00e1 como servidor, ir\u00e1 responder ao comando recebido com uma mensagem de eco, retornando o que ele receber – se eu enviar a mensagem “TESTE ECO”, o servidor retornar\u00e1 “TESTE ECO”.<\/p>\n

2. Entre na pasta do\u00a0pppRouter<\/em>\u00a0(\/home\/tinyos\/apps) e compile o APP com o seguinte comando:<\/p>\n

$ make telosb blip<\/strong><\/p>\n

3. Entre na pasta do\u00a0MyEcho<\/em>\u00a0(\/home\/tinyos\/apps) e compile o APP com o mesmo comando anterior.<\/p>\n

Compilamos os dois APPs necess\u00e1rios. Agora, vamos integr\u00e1-los na simula\u00e7\u00e3o no Cooja.<\/p>\n

4. Abra o Cooja para configurar a simula\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

4.1. Crie uma nova simula\u00e7\u00e3o, com o nome que quiser.<\/p>\n

4.2. Crie o primeiro Sky mote com o c\u00f3digo do pppRouter (tem que ser o mote 1). Navegue at\u00e9 a pasta “build\/telosb” dentro da pasta do APP pppRouter e selecione o\u00a0main.exe<\/span>:<\/p>\n

\"\"<\/a><\/div>\n

* Importante: adicione apenas um n\u00f3 com esta configura\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

4.3. Agora, voc\u00ea pode criar quantos Sky motes voc\u00ea quiser com o c\u00f3digo do APP MyEcho (em m\u00e9dia de 3 a 5 n\u00f3s).<\/p>\n

5. O tutorial em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 primeira simula\u00e7\u00e3o difere-se neste ponto. Aqui, iremos fazer o uso de dois scripts simples que ir\u00e3o nos ajudar a configurar nossa interface de comunica\u00e7\u00e3o na rede simulada, criando uma conex\u00e3o via socket.<\/p>\n

5.1. Clique com o bot\u00e3o direito sobre o n\u00f3 sensor 1 e procure a op\u00e7\u00e3o:<\/p>\n

\u2192 Mote tools for Sky 1 \u2192 Serial socket (SERVER)<\/p>\n

5.1.1. Uma janela ir\u00e1 abrir indicando que a porta 60001 est\u00e1 escutando.<\/p>\n

Neste momento, usaremos os dois scripts mencionados. Eles ser\u00e3o usados, basicamente, para criar uma interface chamada\u00a0ppp0<\/span>\u00a0de comunica\u00e7\u00e3o na rede.<\/p>\n

5.2. Crie um documento em branco e salve-o com o nome\u00a0socket.sh<\/span>, contendo o seguinte conte\u00fado:<\/p>\n

#!\/bin\/bash<\/p>\n

sudo pppd debug passive noauth nodetach 115200 socket 127.0.0.1:60001 \\
\nnocrtscts nocdtrcts lcp-echo-interval 0 noccp noip ipv6 ::23,::24<\/p><\/div>\n

\"\"<\/a><\/div>\n

5.3. Crie um segundo arquivo com o nome de\u00a0interface.sh<\/span>\u00a0com o seguinte conte\u00fado:<\/p>\n

#!\/bin\/bash<\/p>\n

sudo ifconfig ppp0 add fec0::100\/64<\/p><\/div>\n

\"\"<\/a><\/div>\n

5.4. Crie um terceiro arquivo com o nome de\u00a0pppd.sh<\/span>\u00a0contendo:<\/p>\n

#!\/bin\/bash<\/p>\n

sudo pppd debug passive noauth nodetach 115200 \/dev\/ttyUSB0 \\
\nnocrtscts nocdtrcts lcp-echo-interval 0 noccp noip ipv6 ::23,::24<\/p><\/div>\n

\"\"<\/a><\/div>\n

5.5. Abra um terminal para executar cada comando, deixando-os pr\u00e9-escritos, ao ponto de se apertar\u00a0Enter<\/span>.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/div>\n

5.5.1. Deixe uma aba no terminal do\u00a0socket.sh<\/span>\u00a0com o comando\u00a0ifconfig<\/strong>, para que voc\u00ea possa verificar se a interface ppp0 foi realmente criada.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/div>\n

5.6. Volte ao Cooja, coloque a velocidade em 100% e inicie a simula\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

5.7. Ative o comando\u00a0socket.sh<\/strong>.<\/p>\n

5.8. Em seguida, rode o arquivo\u00a0interface.sh<\/span>, configurando assim, o endere\u00e7o IPv6.<\/p>\n

Se tudo der certo, ir\u00e1 criar uma interface de rede ppp0 – vide via comando\u00a0ifconfig<\/strong>\u00a0em uma aba do terminal.<\/p>\n

Conclus\u00e3o<\/b><\/p>\n
Chegamos ao final deste tutorial, galera.<\/p>\n

Espero que ele n\u00e3o esteja ficado muito confuso, mas tamb\u00e9m espero que tenha alcan\u00e7ado o objetivo de trazer um pouco sobre o funcionamento das aplica\u00e7\u00f5es em RSSF.<\/p>\n

O TinyOS nos oferece um suporte junto com o IPv6, onde podemos criar aplica\u00e7\u00f5es poderosas e que sejam de grande utilidade no campo tecnol\u00f3gico. A partir destes simples tutorial fica livre o interesse da comunidade em aprofundar mais nesse ramo de Rede de Computadores.<\/p>\n

N\u00e3o pare por esses exemplos, procure compreender bem o funcionamento deles e sigam em frente com os estudos.<\/p>\n

Muito obrigado.<\/p><\/div>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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