Programdesign (Sun SPOT)
Denne artikel indeholder informationer omkring den konkrete udformning af Sun SPOT programmet. Designet ligger tæt op ad kravspecifikationen
HEJ
Generelt
Vi vil som altid i forbindelse med grafisk brugerflade programmering benytte os af model-view-control design mønstret.
Model
Modellen er den del af systemet, som skal håndtere alle data, hvilket inkluderer positionsbestemmelse samt protokol. Disse punkter bliver behandlet selvstændigt nedenfor.
Modellen kommunikerer med den grafiske brugerflade igennem interfaces. Brugerfladen må ikke i sig selv indeholde vigtige oplysninger såsom variabler, sensor lister osv. Disse gemmes og vedligeholdes i modellen.
Protokol
Protokollen opdeles som i kravspecifikationen i to dele. En for basisstationen og en for de frie sensorer. I forbindelse med simulering af sensorer gælder nogle specifikke forholdsregler, da der i dette tilfælde skal oprettes en virtuel forbindelse og ikke en fysisk forbindelse mellem basisstationen og sensorerne.
Basisstation
Basisstationenen skal kunne holde styr på mange ting på en gang. Det er derfor nødvendigt at benytte trådet programmering.
Opgaver (ukomplet liste):
- Håndtering af indkomne datapakker.
- Ping. Hver frie sensor skal konstant gøre opmærksom på sin tilstedeværelse.
- Data. Protokollen giver mulighed for at sende variabelværdier fra sensoren til basisstationen. Dataene håndteres konkret et andet sted.
- Adresser.
- Vedligeholdelseskommandoer, herunder:
- Hver frie sensor vil forsøge at oprette forbindelse til basisstationen. Der er således et konstant behov for, at sensorer kan kontakte basisstationen.
- Hvis en sensor pludselig mister forbindelse til en anden sensor, skal dette rapporteres.
- Status meddelelser som f.eks. antal naboer, deres adresser osv.
- Håndtering af data.
- Som beskrevet i kravspecifikationen skal det være muligt til hver en tid at se en sensors målinger. Vi ved endnu ikke, om disse målinger skal gemmes eller blot være den seneste måling.
Pseudokode
Dette punkt vil løbende blive opdateret eftersom protokollen udvikler sig.
Fri sensor (Sun SPOT)
De frie sensorer er primært kommunikationled i en kæde/rute, som forbinder hele sensornetværket. Kravspecifikationen beskriver, hvad de frie sensorer skal kunne, hvilket uddybes her. Der er ligesom for basisstationen behov for at benytte trådet programmering.
Hver af de følgende opgaver håndteres af en enkelt tråd:
- Oprettelse af forbindelse og efterfølgende pings til både nabosensorer og basisstation.
- Modtagelse og distribuering af indkommende opgaver samt forespørgsler.
- Opgavehåndtering, herunder:
- Videresendelse af beskeder.
- Besvarelse på forespørgsler.
Opgave/forespørgelsprotokol
package = data_to_base {name type value}+ | request_from_base address request_line | broadcast request_line = "get" get_type | "set" name value | "run" name {arguments}* get_type = name | "variables" | "functions" | "neighbours" name = alpha{alpha | number}* value = rnumber | alpha+ | bool address = "0014.4F01." subaddr "." subaddr subaddr = hex{4} data_to_base = 1 request_from_base = 2 broadcast = 3 type = byte | int | long | float | double | char | string | boolean byte = 0 int = 1 long = 2 float = 3 double = 4 char = 5 string = 6 boolean = 7
"hex" betegner et hexadecimal tal. Altså 0 til F. "alpha" betegner bogstaver fra a-z og A-Z. "number" er et positivt heltal bestående af cifrene 0-9. "rnumber" er et rationelt tal. "bool" en sandhedsværdi, som kan være enten true eller false.
Pseudokode
Dette punkt vil løbende blive opdateret eftersom protokollen udvikler sig.
Tråd 1: Oprettelse af forbindelse og efterfølgende pings
while (true) { while (!connected) { broadcast(this.id); pause(random long); // milisecs } while (connected) { sendToBaseStation(ping & sensordata); pause(10000); // milisecs } }
Tråd 2: Modtagelse af opgaver samt distribuering:
while (true) { while (connected) { receive(request); distributeRequest(request); // Tilføj til en kø eller lignende pause(100); } pause(5000); }
Tråd 3: Opgavehåndtering
while (true) { while (!requestQueue.isEmpty) { handleRequest(requestQueue.poll); // Videresend besked pause(100); } pause(1000); }
Positionsbestemmelse
Model design
Ovenstående beskrivelser giver anledning til følgende programopbygning for modellen.
View - GUI
GUI design
HEjsa, det er sjovt