无线传感器gossiping协议代码

由于无线传感器网络中的gossiping协议实现方法有很多种，例如随机漫步、迭代式传播、拉模式等，因此无法提供完整的代码。以下仅给出一个基于TinyOS平台的随机漫步gossiping协议的示例代码，供参考。

// Gossiping.c
// 基于TinyOS的随机漫步Gossiping协议

#include "Gossiping.h"

// 定义协议中使用的常量
enum {
    AM_GOSSIPING_MSG = 6,
    MAX_NEIGHBORS = 10,    // 最大邻居数量
    TTL_DEFAULT = 4,       // 默认TTL值
    ROUND_INTERVAL = 4000  // gossiping周期
};

// 定义邻居信息结构体
typedef struct neighbor_t {
    uint16_t addr;
    uint8_t rssi;
} neighbor_t;

// 定义私有变量
neighbor_t neighbors[MAX_NEIGHBORS];  // 邻居列表
uint8_t neighborCount = 0;            // 邻居数量
uint8_t seqnum = 0;                   // 当前序列号
bool isActive = false;                // 是否处于活动状态
TMilli roundInterval = ROUND_INTERVAL;  // gossiping周期
message_t* txMsg;                     // 待发送的消息指针

// 定义私有函数
static void sendMsg(uint8_t ttl);
static void receiveMsg(GossipingMsg* msg, uint8_t len, uint16_t src, uint8_t rssi);

// 定义组件接口
event void AMSend.sendDone(message_t* msg, error_t error) {
    if (txMsg == msg) {
        if (error == SUCCESS) {
            txMsg = NULL;
        } else {
            // 失败后重新发送（最多尝试3次）
            if (txMsg->data[GMSG_TTL] > 1) {
                txMsg->data[GMSG_TTL]--;
                sendMsg(txMsg->data[GMSG_TTL]);
            } else {
                txMsg = NULL;
            }
        }
    }

    if (txMsg == NULL && isActive) {
        // 如果没有待发送的消息并且处于活动状态，继续下一轮gossiping
        call Leds.led0On();
        call Timer.startOneShot(roundInterval);
    }
}

event void Timer.fired() {
    call Leds.led0Off();

    // 开启新一轮gossiping
    if (txMsg == NULL) {
        seqnum++;
        sendMsg(TTL_DEFAULT);
    }
}

// 定义实现函数
void Gossiping.init() {
    // 初始化邻居列表
    neighborCount = 0;

    // 初始化随机数发生器
    randomSeed((uint16_t)call Leds.get());
}

void Gossiping.start() {
    // 设置活动状态标志
    isActive = true;

    // 启动周期定时器
    call Leds.led0On();
    call Timer.startOneShot(roundInterval);
}

void Gossiping.stop() {
    // 清除活动状态标志
    isActive = false;

    // 关闭周期定时器
    call Timer.stop();
}

void Gossiping.setRoundInterval(TMilli interval) {
    roundInterval = interval;
}

void Gossiping.send(GossipingMsg* msg, uint8_t len) {
    if (txMsg == NULL) {
        // 将消息复制到缓冲区
        txMsg = call Packet.getPayload(&GossipingMsg, len);
        memcpy(txMsg->data, msg, len);

        // 设置TTL和序列号
        txMsg->data[GMSG_TTL] = TTL_DEFAULT;
        txMsg->data[GMSG_SEQNUM] = seqnum;

        // 发送消息
        sendMsg(TTL_DEFAULT);
    }
}

void Gossiping.registerCallback(GossipingReceiver* receiver) {
    // 注册消息接收回调函数
    call Packet.setReceiveEvent(Gossiping_Msg, receiveMsg);

    // 注册接收器对象
    call setReceiver(&receiver->interface);
}

// 定义私有函数实现
static void sendMsg(uint8_t ttl) {
    if (txMsg != NULL) {
        // 更新TTL
        txMsg->data[GMSG_TTL] = ttl;

        // 随机选择一个邻居
        uint8_t index = randomDrop(neighborCount);
        if (index == neighborCount) {
            // 如果没有任何邻居，直接丢弃
            txMsg = NULL;
        } else {
            // 发送消息
            call AMSend.send(AM_BROADCAST_ADDR,
                             &txMsg->addr,
                             sizeof(txMsg->addr),
                             &txMsg->buf,
                             Gossiping_Msg);
        }
    }
}

static void receiveMsg(GossipingMsg* msg, uint8_t len, uint16_t src, uint8_t rssi) {
    if (msg->seqnum != seqnum && msg->ttl > 0) {
        // 如果收到的消息的序列号不等于当前序列号并且TTL大于0，就转发消息
        uint8_t i;
        for (i = 0; i < neighborCount; i++) {
            if (neighbors[i].addr == src) {
                // 更新邻居信息
                neighbors[i].rssi = rssi;
                break;
            }
        }

        if (i == neighborCount && neighborCount < MAX_NEIGHBORS) {
            // 添加新邻居信息
            neighbors[neighborCount].addr = src;
            neighbors[neighborCount].rssi = rssi;
            neighborCount++;
        }

        // 将消息复制到缓冲区，并更新TTL
        message_t* txMsg = call Packet.getPayload(&GossipingMsg, len);
        memcpy(txMsg->data, msg, len);
        txMsg->data[GMSG_TTL]--;
        
        // 发送消息
        sendMsg(txMsg->data[GMSG_TTL]);
    }
}