[Contiki系列论文之11]Rime:传感器网络中的轻量级分层通信栈

2024-04-08 04:32

本文主要是介绍[Contiki系列论文之11]Rime:传感器网络中的轻量级分层通信栈,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

说明:本系列文章翻译自Contiki之父Adam Dunkels经典论文,版权归原作者所有。
Contiki是由Adam Dunkels及其团队开发的系统,研读其论文是对深入理解Contiki系统的最佳资料。

摘要

  在早期的传感器网络的研究过程中,人们发现传统的分层通信架构具有太多的局限性,因此提出了跨层优化。不过,在最近的研究工组中,人们又发现跨层优化过于复杂,可能导致系统很脆弱或者难以管理。在此条件下,我们开发了Rime。Rime是用于传感器网络的分层通信协议栈,比传统架构的分层更精细。我们设计Rime的初衷是简化协议的实现过程。经过初步评估证明,只需要增加一点点资源,就能显著地简化传感器网络中协议实现的复杂性。这表明,即使在传感器网络中,使用分层协议栈也是可取的。

1 介绍

  在早期的传感器网络的研究过程中,人们发现传统的分层通信架构具有太多的局限性,因此提出了跨层优化。具体来说,在底层实现上层优化。但是最近的研究工作中,人们又发现跨层优化过于复杂,导致系统脆弱、难以管理。相反,一个更加传统的分层架构被提出来了,且其效率也跨层架构相近。这也使得我们再次将精力投入到分层通信抽象中。
  本论文重点是介绍Rime——一个为传感器网络设计的轻量级分层通信协议栈。Rime不同于传统分层架构,比如因特网架构,Rime非常轻量级。Rime的代码量小于2kb,内存需求大约为几十个字节。
  Rime的目的是简化传感器网络协议的实现,以及促进代码的重用。我们已经在Contiki中实现Rime协议[3],并经过初步评估证明,Rime在只需要增加一点点资源的情况下就能显著地简化协议的实现难度。
  Rime设计得比已经存在的传感器网络模块化通信抽象协议都更加简单。Rime不是一个完全模块化架构,即不允许所有的模块被替换,而仅仅运行最底层和应用层被替换。

这里写图片描述

图1. 当前的Rime栈。可以添加更多的协议和层

2 Rime

  Rime的分层结构如图1所示。就接口和实现而言,Rime的各层都极其简单。发出消息时,每一层都添加本层头部。由于Rime的各层都很简单,因此各层头部也很小,一般都是几个字节。

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