OS for WSN

Systèmes d'exploitation pour capteurs en réseau

Introduction

• Capteur : ensemble d'éléments électroniques de taille réduite

• Utilisation des capteurs sans fil de plus en plus requise 

​

• Nouvelles contraintes => Gestion par des systèmes d'exploitation spécialisé.

Episode 1

"OS as high as honor"

Généralités

• Taille de mémoire réduite
• Basse consommation d'énergie 
• Opérations d'assistance intensive
• Opérations robustes
• Optimisation en termes d'usage de mémoire et d'énergie

Architecture

• Monolitique : services fournis par le système d'exploitation mis en œuvre séparément 
• Micro-noyau : noyau fournit le strict minimum pour assurer le fonctionnement du système​
• Modulaire ou composant : système d'exploitation met en œuvre des services sous la forme de couches 
• Machine virtuelle : intégrer le système d'exploitation à l'application de l'utilisateur

Modèle d'exécution et ordonnancement

• 3 modèles d'exécution: 
  • Evenementiel (Event based)
  • Multi Thread (Thread based)
  • Hybrid
• 2 catégories d'ordonnancement
  •  En temps réel
  • En temps partagé 

Les OS existants

• TinyOS
• ContikyOS
• Mantis
• Nano-RK
• LiteOS
• Mbed OS  (release le 15 Octobre)

Les OS existants

Domaines d'utilisation

• Militaire
• Environnemental 
• Santé
• Industrie

Episode 2

"An event is coming ..."

TinyOS : généralités

• Architecture basée sur une association de composants
• Programmé en NesC
• Composants :
  • frame
  • tâche
  • interface
• Types de composant :
  • modules
  • configurations
• Event-driven : pas de préemption

TinyOS : politique d'allocation

• Mémoire : Allocation statique 
  • Pile
  • Variables globales
  • Mémoire libre
• Ressources : 
  • Deux niveaux de priorité
  • File d'attente FIFO

TinyOS : modules complémentaires

• TOSSIM 
  • Simulateur à évenemets discrets
  • Permet de tester, de déboguer,et analyser
  • Environnement contrôlé et reproductible
• Autres modules  : 
  • TinyDB
  • TinyViz

Conclusion

• Contraintes très fortes
• Des solutions mais pas complètes
• "Competition is hard !" : nombreux OS en cours de développement
• A suivre ... 

Demo