Veins教程08 - Veins魔改应用层2

这篇教程优化Report Message。基于”Version 2”，即以RSU为主控，轮询小车的模式。效果图在最后。

Real Map

首先参考SUMO和Veins将地图替换成真实地图。

Config.xml

由于本例中RSU放置于路口，原则上是可以与所有方向道路上的小车通信。为了减少调试RSU的位置，可以将config.xml中的的信号衰减率调低或设为零，这样RSU不用精准的放在路口中心，也能辐射范围内所有小车。

<type id="building" db-per-cut="0" db-per-meter="0" />

Limit Broadcast Range

在现实中，V2V和V2I有最大广播范围的限制，例如V2V一般不超过300米。在本例中，由于需要小车和RSU双向通讯，最好将小车和RSU通讯范围设置相同，比如200米。

好在Veins提供了预制的范围设置，暂时也不需要魔改。

可以通过如下修改omnetpp.ini中的配置修改最大通讯范围。

*.connectionManager.maxInterfDist = 200m

Improve Display

Message in Qtenv

上一个教程已经证实小车和RSU可以互相通信，因此我们不再需要显式的查看仿真中的消息传递。

开始仿真后，可以在弹出的Qtenv中点击File - Preferences - Animation， 取消勾选Animate messages。

Display Range

Veins提供预制的范围显示开关。

*.connectionManager.drawMaxIntfDist = true

开启范围显示之后，仿真，会发现所有小车周围也会显示范围，会让整个网络非常混乱。

分析之后可以发现实现范围显示的代码在base/connectionManager/BaseConnectionManager.cc中的registerNic函数，这是一个注册mac层使之由ConnectionManager管理的函数，会在节点被initialize的时候调用。

其中具体负责绘制的代码为最后的

if (drawMIR) {
    nic->getParentModule()->getDisplayString().setTagArg("r", 0, maxInterferenceDistance);
}

简便起见我们可以直接在这里做修改。如果以后有需要，比如小车和RSU通信范围不同等，可以重写参数的分配，将绘制范围的任务分给各自的mac层，这里暂不深入研究。

提供以下一种写法，通过getParentModule()->getName()获取父模块(即所在node)的模块名来判断是否是RSU:

if (drawMIR && strcmp(nic->getParentModule()->getName(), "rsu") == 0) {
    nic->getParentModule()->getDisplayString().setTagArg("r", 0, maxInterferenceDistance);
}

编译运行，现在只有RSU会显示通信范围。

Optimize Code

RSU

之前的教程中，我们简单使用了一个set来统计RSU连接的小车。这个方法可行的前提是通信范围无限(默认是2600米)，可连接小车数量只增不减。而本例中调整了辐射范围，因此小车如果超过范围RSU应该移除该实例。

Set在本例中不太适用，可以改用Map，key是id，value是上次汇报reportMsg的时间。

RSU依旧每两秒钟轮询一次；如果小车超过三秒钟没有汇报ReportMessage则认为其断开连接了。

// TraCIDemoRSU11p.h
// add a member
std::map<LAddress::L2Type, simtime_t> connectedNodes;

// TraCIDemoRSU11p.cc
void TraCIDemoRSU11p::onRM(ReportMessage* frame)
{
    ReportMessage* rm = check_and_cast<ReportMessage*>(frame);
    LAddress::L2Type sender = rm->getSenderAddress();
    simtime_t time = simTime();
    std::map<LAddress::L2Type, simtime_t>::iterator it;
    it = connectedNodes.find(sender);

    if(it == connectedNodes.end()) {
	// if not exist, insert
        connectedNodes.insert(std::make_pair(sender, time));
    }
    else {
	// exist, update time
        it->second = time;
    }

    // display a textbox above the RSU icon in the map showing the number of connected nodes
    findHost()->getDisplayString().setTagArg("t", 0, connectedNodes.size());
}

// TraCIDemoRSU11p.cc
void TraCIDemoRSU11p::handleSelfMsg(cMessage* msg)
{
    ReportMessage* rm = dynamic_cast<ReportMessage*>(msg);
    scheduleAt(simTime() + 2, rm);
    sendDown(rm->dup());

    std::map<LAddress::L2Type, simtime_t>::iterator it;

    // checking disconnected nodes by iterating the map
    for(it = connectedNodes.begin(); it != connectedNodes.end(); it++) {
    // if the last report time of a specific node is 3 seconds ago, assume it's disconnected
        if (simTime() - it->second >= 3) {
            connectedNodes.erase(it++);
            if (it == connectedNodes.end()) {
                break;
            }
        }
    }
}

Car

小车方面，为了增加直观显示，减少Debug，我们可以设置小车收到RSU轮询消息后变为绿色，超过三秒没有收到任何轮询消息则判断没有可连接RSU，并切换回白色，实现如下。

// TraCIDemo11p.h
// add a member
simtime_t lastReceiveAt;

// TraCIDemo11p.cc
void TraCIDemo11p::onRM(ReportMessage* rm)
{
    if (rm->getSenderType() == 0) {

        lastReceiveAt = simTime();
	// alter the color of the component by editing the display string
        findHost()->getDisplayString().setTagArg("i", 1, "green");

        ReportMessage* newRM = new ReportMessage();
        populateWSM(newRM);
        newRM->setSenderAddress(myId);
        newRM->setSenderType(1);
        scheduleAt(simTime() + uniform(0.01, 0.2), newRM->dup());
        delete newRM;
    }
}

// TraCIDemo11p.cc
void TraCIDemo11p::handlePositionUpdate(cObject* obj)
{
    DemoBaseApplLayer::handlePositionUpdate(obj);

    if (simTime() - lastReceiveAt >= 3) {
	// alter the color of the component by editing the display string
        findHost()->getDisplayString().setTagArg("i", 1, "white");
    }
}

关于display string, 可以参看官方手册的8.4节和附录F。

Result

代码Repo

效果展示