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Protocollo di funzionamento a regime della rete




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Pacchetti di livello MAC Il pacchetto che viaggia sulla radio è composto

Protocollo di funzionamento a regime della rete


Protocollo di funzionamento a regime della rete All’avvio ogni nodo alloca



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Protocollo di funzionamento a regime della rete




All’avvio ogni nodo alloca un canale speciale nella propria tabella delle connessioni: questo garantisce che periodicamente e per un piccolo periodo di tempo la radio rimanga sicuramente accesa, anche se è attivo il protocollo di risparmio energia.

Quando l’utente invoca i comandi di esecuzione di una query, il protocollo di funzionamento della rete si attiva: esso prevede che il server metta in coda i comandi da inviare ai sensori e li invii non appena possibile, in base al tempo di accensione della radio.

Essendo garantita una finestra temporale fissa in tutti i casi arriva un istante in cui il server può inviare ai nodi coinvolti un pacchetto: in quell’occasione è previsto l’invio di un EE_STOP. Questo messaggio serve a sospendere il protocollo di energy efficiency e far sì che la radio riceva tutti i comandi che ogni nodo deve ricevere. Come già detto la costruzione dei canali risulta particolarmente critica: il mancato arrivo anche di una sola connect, data l’assenza di un meccanismo di ack, causerebbe il fallimento dell’intera esecuzione. Il pacchetto EE_STOP è di formato analogo all’EE_START ma causa l’operazione inversa sospendendo quello che l’altro pacchetto aveva attivato. Le radio rimangono quindi accese per ricevere istruzioni sull’esecuzione della query e il server può programmare i nodi inviando loro i comandi necessari.

32 bit

 


Text Box: 9Figura 14: messaggio di tipo EE_STOP


Dopo l’invio dell’EE_STOP, il server invia comandi separati ai singoli nodi tramite pacchetti  ASYSEND_WITH_ACK: questo tipo di messaggio prevede la ricezione di un acknowledgement prima di procedere con l’invio del successivo. Infatti è fondamentale che l’ordine di arrivo dei messaggi sia quello imposto affinché le disposizioni inviate nella rete producano il risultato corretto e si creino i flussi per il trasferimento dei dati da un sensore ad un altro e poi verso il server.

Lo stesso formato di pacchetto è utilizzato per il tipo ASYSEND, analogo al precedente ma senza necessità di invio dell’acknowledgement: questo tipo è usato dal sink per inoltrare i dati ricevuti dai sensori coinvolti verso il server.

Figura 15: messaggio di tipo ASYSEND_WITH_ACK


Il server programma ogni nodo diversamente per eseguire la query: esistono diversi tipi nell’header di livello applicazione dei pacchetti: in un primo momento, in base al piano di esecuzione derivato per la query, viene inviato un comando per costruire un canale tra due nodi che devono scambiarsi dati.

A questo punto il Query Executor invoca l’operazione di connect: alla ricezione di questo tipo di pacchetto, dopo aver trasmesso l’ack, il nodo alloca le strutture dati e invia un pacchetto di tipo CONNECT al nodo destinatario.

Il pacchetto è formato da un header e da un payload come mostrato in figura 16: quest’ultimo è diviso in un identificatore di canale di 8 bit, streamrate che indica il valore temporale con il quale la query richiede i dati, size che indica la dimensione del payload e data, il payload vero e proprio, nel quale è contenuto il pacchetto di livello superiore.



Text Box: 1Figura 16: messaggio di tipo CONNECT

Il nodo che lo riceve alloca anch’esso le strutture dati necessarie e il canale rimane attivo fino alla sua cancellazione: al momento dello stop di una query, comandato dall’utente tramite la gui, il server invia un comando di chiusura canale verso il nodo che deve iniziare tale operazione. Tale comando è inviato in un pacchetto di tipo ASYSEND_WITH_ACK. Il nodo che lo riceve crea un pacchetto di tipo DISCONNECT, contenente soltanto l’identificatore del canale e il payload, e lo spedisce verso l’altro capo del canale. Il formato è mostrato in figura 17.


Text Box: 3Figura 17: messaggio di tipo DISCONNECT


Gli ultimi comandi che sono inviati nella rete per avviare la query sono sempre messaggi di tipo ASYSEND_WITH_ACK con un payload che contiene il comando StartQuery per lo strato applicazione. Alla ricezione di tali pacchetti un nodo può iniziare a spedire periodicamente i dati richiesti: questi viaggiano sulle connessioni stabilite precedentemente, con pacchetti di tipo SEND, composti dall’identificatore del canale e dal payload, contenente appunto i valori rilevati. Il pacchetto SEND è mostrato in figura 18.


Text Box: 2

send payload

 

Figura 18: messaggio di tipo SEND




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Appunti su: comando ad un sensore payload header,







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