PowWow - PowWow

Эта статья про сенсорную пылинку. Для использования в других целях см. пау-вау (значения).
Аппаратная платформа PowWow

PowWow (Аппаратное и программное обеспечение с оптимизированным энергопотреблением FrameWork для беспроводных устройств) - беспроводная сенсорная сеть (WSN) пылинка разработано командой Cairn ИРИСА /INRIA. Платформа в настоящее время основана на IEEE 802.15.4 стандарт радиоприемник и на MSP430 микропроцессор. В отличие от других доступных систем пылинок, PowWow предлагает специальные функции для очень высоких энергоэффективность:[1]

Аппаратное обеспечение[2]

Аппаратная платформа PowWow состоит из материнская плата включая MSP430 микроконтроллер и других дочерние доски таких как плата радиоприемопередатчика, плата сопроцессора и некоторые датчики и комбайн энергии доски.

PowWow synoptic.png

Материнская плата обработки

  • TI MSP430 маломощный микроконтроллер
  • Версия MSP430F1612, тактовая частота 8 МГц
  • 55 КБ из флэш-память, 5 КБ встроенной оперативной памяти
  • 330 мкА при 1 МГц и 2,2 В в активном режиме, 1,1 мкА в режиме ожидания
  • Разъемы P1, P2 для удлинения
  • Интерфейсы JTAG, RS232 и I2C

Радио Совет

Доска совместной обработки

К материнской плате можно добавить плату совместной обработки на разъемах P1, P2. Эта плата предоставляет динамическое масштабирование напряжения и аппаратное ускорение для повышения энергоэффективности сети.

  • Управление режимом питания (PMM)
    • Программируемый таймер с низким энергопотреблением для периода пробуждения
    • MAX6370, 8 мкА
  • Динамическое масштабирование напряжения и частоты (DFVS)
    • Программируемые часы
      • LTC6930, 490uA
      • 8 МГц разделить на 1 до 128
    • Программируемый преобразователь постоянного тока в постоянный
      • TPS62402 / TPS61030
  • Совместная обработка FPGA
    • Маломощная ПЛИС Igloo от Actel
    • AGL125: 130 нм, 125 кг, внутренняя RAM 32 кбит, флэш-память 1 кбит, PLL для управления тактовой частотой.
    • Напряжение питания от 0 до 1,65 В
    • Потребляемая мощность: 2,2 мкВт, 16 мкВт, от 1 до 30 мВт в спящем режиме, в режиме стоп-кадра, в режиме работы
    • например Декодер Витерби для канального уровня, реализованного на ПЛИС, потребляет 5 мВт

Сети

  • Уровень MAC: протокол выборки преамбулы

PowWow использует RICER[3] протокол, предложенный Калифорнийский университет в Беркли для сокращения времени нахождения в режиме радиоприема (RX). Этот протокол состоит из циклических рандеву, инициированных сигнальным маячком от потенциальных приемников. Благодаря этому методу узлы большую часть времени спят, что позволяет экономить энергию.

PowWow использует простой протокол географической маршрутизации.

    • Каждый узел имеет координаты (x, y)
    • Следующий узел для передачи скачка выбирается среди соседей как ближайший к пункту назначения

в смысле Евклидово расстояние

  • Управление соседним столом
    • Сосед - это узел в радиодиапазоне узла.
    • Соседи обнаруживаются при включении питания и в определенный период времени
  • Режимы передачи
    • Транслировать
      • Прямая передача к {соседям}, без ACK
    • Наводнение
      • Рассылка пакета на все сетевые узлы, без ACK
    • Прямой переход с / без ACK
      • Прямая передача определенным соседям с / без ACK
    • Надежный мульти-хоп
      • Многоступенчатая передача к определенному узлу в сети
      • Каждый переход с ACK
      • Использует адрес узла

Программного обеспечения

Распространение программного обеспечения PowWow предоставляет API, организованный по уровням протокола (PHY, MAC, LINK, NET и APP). Программное обеспечение основано на протонить библиотека Contiki, который обеспечивает последовательный поток управления без сложных конечных автоматов или полной многопоточности.

  • Эффективность памяти: 6 Кбайт (уровни протокола) + 5 Кбайт (приложение)
  • Беспроводное перепрограммирование (и вскоре реконфигурация)

Инструменты разработки

Доступность

Первая версия PowWow была выпущена в июле 2009 года. PowWow V1 включает в себя материнскую плату, радиоплату и программное обеспечение. Первый прототип платы сопроцессора в настоящее время доступен, но еще не распространен. PowWow V2 находится в стадии разработки.

PowWow поставляется как оборудование с открытым исходным кодом и программное обеспечение с открытым исходным кодом под лицензией GPL.

внешняя ссылка

Источники

  1. ^ О. Бердер и О. Сентейс. Powwow: Аппаратное / программное обеспечение с оптимизацией мощности для беспроводных устройств. В Proc. семинара по сверхмалопотребляющим сенсорным сетям (WUPS), совместно с Int. Конф. по архитектуре вычислительных систем (ARCS 2010), страницы 229–233, Ганновер, Германия, февраль 2010 г.
  2. ^ http://powwow.gforge.inria.fr/subpages/Hardware.html
  3. ^ Лин, Э.-Ю. A., Rabaey, J. M., Wolisz, A.: Энергосберегающие схемы рандеву для плотных беспроводных сенсорных сетей. В Proc. IEEE Int. Конф. on Communications, Париж, Франция, июнь 2004 г.
  4. ^ М.М. Алам, О. Бердер, Д. Менард, Т. Энгер и О. Сентиис. Гибридная модель для точного анализа энергии узлов WSN. Журнал EURASIP по встроенным системам, 2011.