Lessons Learned through Implementation and Performance Comparison of Two MAC/RDC Protocols on Different WSN OS
Leçons apprises via l'implémentation et la comparaison des performances de deux protocoles MAC / RDC sur différents systèmes d'exploitation pour réseaux de capteurs sans-fil
Résumé
Implementing new, high-performance MAC/RDC protocols on WSN/IoT motes is a complex and requiring task; to do it efficiently, one has to encounter many challenges that need to be overcome using the best trade-off between various and often contradictory objectives.
A first key point is the software platform used for implementation: many specialized OSes for WSN motes are available, each one with its own set of features. What are the most important features an OS can offer when trying to implement a new protocol into its network stack? What software platform did we choose according to these requirements?
A second point is the availability of development tools facilitating implementation and debugging. Emulators and simulators are such tools. They dramatically help to develop and debug WSN/IoT software. Are they also adequate for performance evaluation of MAC/RDC protocols?
Finally, what is the impact of implementation choices on the performance of the final software? To what extent does optimization influence actual results during evaluation?
We propose, in this report, our answers to these questions; answers we had to give while building and testing an implementation of our own MAC/RDC protocol.
L'implémentation de nouveaux protocoles MAC / RDC à hautes performances pour les noeuds de réseaux de capteurs sans-fil (WSN) et de l'Internet des Objets (IoT) est une tâche complexe et exigeante ; pour la réaliser efficacement, il est nécessaire de faire face à de nombreux défis à surmonter en trouvant le meilleur compromis entre des objectifs souvent contradictoires.
Un premier point-clé est la plate-forme logicielle utilisée pour l'implémentation : de nombreux OS spécialisés pour les WSN sont disponibles, chacun ayant son propre ensemble de fonctionnalités. Quelles sont les fonctionnalités les plus importantes qu'un OS doit offrir pour faciliter l'implémentation d'un nouveau protocole dans sa pile réseau ? Quelle plate-forme logicielle avons nous choisie en fonction de ces besoins ?
Un deuxième point-clé est la disponibilité d'outils de développement facilitant l'implémentation et le déboguage. Les émulateurs et simulateurs font partie de cette catégorie d'outils. Ils aident grandement au développement et au déboguage de logiciels pour les WSN et l'IoT. Sont-ils également adéquats pour l'évaluation des performances des protocoles MAC / RDC ?
Enfin, quel est l'impact des choix d'implémentation sur les performances du logiciel terminé ? Jusqu'à quel point l'optimisation influence-t-elle les résultats réels obtenus durant l'évaluation ?
Nous proposons, dans ce rapport, nos réponses à ces questions ; réponses que nous avons dû donner durant l'implémentation et les tests de notre propre protocole MAC / RDC.
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