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Agilla

发布时间:2012/4/6 18:52:25 访问次数:1106

    无线传感器网络难点在于编程,并且软件CS8421-CZZ的静态安装也限制了它的灵活性。中间件Agilla[17-19】正是为了解决这个问题,它在简化应用程序开发的同时增加了网络的灵活性。Agilla网络的配置不需要预先安装应用程序,用户通过注入跨越节点传播的移动代理来执行特定的应用程序任务。每个代理都是自治的,允许多个应用程序共享一个网络。实现MICA2节点的开发和若干应用程序的执行仅仅消耗了41.6kB的代码和3.59kB的数据存储空间。一个代理能够在少于l.ls的时间内迁移5跳,并达到92%的可靠性。
    Agilla的体系结构如图7-25所示,该体系结构划分为三个层次:最上层是移动代理,中间层包含Agilla中间件核必组件,而最底层是TinyOS。Agilla的核心中间件由代理管理器,上下文管理器,指令管理器和远程元组空间管理器以及一个协调它们的引擎组成。代理管理器维护每个代理的上下文;上下文管理器决定代理和它的邻居的位置信息;指令管理器指定到达代理所需要的指令内存数量并为代理代码分配所需的最小数目的内存空间。当代理运行时,指令管理器检索下一条指令执行,当代理迁移时,指令管理器将代理代码打包成最小数目的消息;同时元组空间管理器实现所有的非阻塞元组空间操作,并且管理本地元组空间的内容和反馈注册,阻塞操作在代理内部实现,元组空间管理器为每个元组分配存储空间。元组空间管理器将每个代理的注册存储在反馈注册表中。无论何时插入一个元组,都检查反馈是否有匹配。如果一个新的元组反馈模版匹配,元组空间管理程序就通知代理管理程序,代理管理程序更新程序计数器来执行反馈的代码。当一个代理到达时,它自动恢复代理所有的反馈。同时Agilla的引擎虚拟机就像内核一样提供服务,控制一个节点上所有代理的并发执行。

                                       

     在无线传感器方面Agilla有许多应用,包括入侵检测和实物跟踪等。在入侵检测中,主要检测中间件被部署在无线传感器网络周围,当入侵者打破了一个网络的一个边界,在破洞附近的中间件会跟随中间件并且克隆一个边界。注意只有节点附近的入侵者参与跟踪过程,其他节点都在服务于别的应用。在实物跟踪方面,如一个多跳的无线传感器网络部署在货柜上,每一个货柜都装有一个附带电源的传感器节点,通过射频识别标签,这些节点可以决定其功能,如那些检测入侵或违反协议的检测传感器。这些中间件可以代替货柜查明哪些是重要的货物或者需要检查的货物。
    当然Agilla中间件的发展也有许多问题,传感器网络节点的计算资源有限,例如,MICA2节点只拥有128kB的指令和4kB的数据存储,还有一个相对缓慢的8Hz处理器,并且由于只能提供非常小的带宽( 38.4kbaud),无线传感器之间的连接非常不稳定,受到迁移和复制能力的限制,移动中间件还特别容易丢失信息。因此,在设计中间件的时候我们要注意以上问题。

    无线传感器网络难点在于编程,并且软件CS8421-CZZ的静态安装也限制了它的灵活性。中间件Agilla[17-19】正是为了解决这个问题,它在简化应用程序开发的同时增加了网络的灵活性。Agilla网络的配置不需要预先安装应用程序,用户通过注入跨越节点传播的移动代理来执行特定的应用程序任务。每个代理都是自治的,允许多个应用程序共享一个网络。实现MICA2节点的开发和若干应用程序的执行仅仅消耗了41.6kB的代码和3.59kB的数据存储空间。一个代理能够在少于l.ls的时间内迁移5跳,并达到92%的可靠性。
    Agilla的体系结构如图7-25所示,该体系结构划分为三个层次:最上层是移动代理,中间层包含Agilla中间件核必组件,而最底层是TinyOS。Agilla的核心中间件由代理管理器,上下文管理器,指令管理器和远程元组空间管理器以及一个协调它们的引擎组成。代理管理器维护每个代理的上下文;上下文管理器决定代理和它的邻居的位置信息;指令管理器指定到达代理所需要的指令内存数量并为代理代码分配所需的最小数目的内存空间。当代理运行时,指令管理器检索下一条指令执行,当代理迁移时,指令管理器将代理代码打包成最小数目的消息;同时元组空间管理器实现所有的非阻塞元组空间操作,并且管理本地元组空间的内容和反馈注册,阻塞操作在代理内部实现,元组空间管理器为每个元组分配存储空间。元组空间管理器将每个代理的注册存储在反馈注册表中。无论何时插入一个元组,都检查反馈是否有匹配。如果一个新的元组反馈模版匹配,元组空间管理程序就通知代理管理程序,代理管理程序更新程序计数器来执行反馈的代码。当一个代理到达时,它自动恢复代理所有的反馈。同时Agilla的引擎虚拟机就像内核一样提供服务,控制一个节点上所有代理的并发执行。

                                       

     在无线传感器方面Agilla有许多应用,包括入侵检测和实物跟踪等。在入侵检测中,主要检测中间件被部署在无线传感器网络周围,当入侵者打破了一个网络的一个边界,在破洞附近的中间件会跟随中间件并且克隆一个边界。注意只有节点附近的入侵者参与跟踪过程,其他节点都在服务于别的应用。在实物跟踪方面,如一个多跳的无线传感器网络部署在货柜上,每一个货柜都装有一个附带电源的传感器节点,通过射频识别标签,这些节点可以决定其功能,如那些检测入侵或违反协议的检测传感器。这些中间件可以代替货柜查明哪些是重要的货物或者需要检查的货物。
    当然Agilla中间件的发展也有许多问题,传感器网络节点的计算资源有限,例如,MICA2节点只拥有128kB的指令和4kB的数据存储,还有一个相对缓慢的8Hz处理器,并且由于只能提供非常小的带宽( 38.4kbaud),无线传感器之间的连接非常不稳定,受到迁移和复制能力的限制,移动中间件还特别容易丢失信息。因此,在设计中间件的时候我们要注意以上问题。

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