En esta secci´on se dar´a detalle a las condiciones en las cuales se realizan las pruebas. Las dos maneras de realizar las pruebas son ya sea en simulaci´on, o corriendo el proto- colo de reprogramaci´on en nodos sensores reales.
La ventaja de correr pruebas en nodos reales es que se tiene una mayor fidelidad en cuantos a tiempos, adem´as que se pueden llegar a ver comportamientos o irregu- laridades del protocolo que no se ven mediante simulaci´on. En cambio, la ventaja de correr pruebas en simulaci´on, que tiene una mayor libertad en obtener valores de va- riables o estados imprimi´endolos en pantalla, sin necesidad de los LEDS o guardarlos en memoria flash. Adem´as, se pueden simular gran cantidad de nodos y especificar la topolog´ıa de ellos. Sin embargo, la desventaja es que el simular una gran cantidad de nodos (las de redes de 9x9 para arriba) requiere del orden de d´ıas, o incluso semanas.
VI.2.1
Pruebas en nodos reales
Para las pruebas de nodos reales, se hicieron las pruebas con un conjunto de nodos sen- sores TmoteSky; solo se ten´ıan disponibles 12 nodos. En estas pruebas no esta corriendo ni instalada una aplicaci´on primaria, solamente est´a el protocolo de reprogramaci´on. Estas pruebas se realizaron en un ambiente cerrado (pasillo y cub´ıculo del edificio de F´ısica Aplicada de CICESE). La metodolog´ıa de estas pruebas, es la siguiente:
• Se le pasa desde la PC, el nuevo c´odigo de actualizaci´on a un nodo, el cual no es escuchado por los nodos de la red a probar.
• Se apaga el nodo con el nuevo c´odigo, despu´es se prenden los nodos de la red, los cuales est´an en espera de un nuevo c´odigo de actualizaci´on.
• Por ´ultimo se prende el nodo con el nuevo c´odigo, ocasionando que se empiece con la diseminaci´on del c´odigo de actualizaci´on.
• La diseminaci´on termina hasta que todos los nodos prendan un LED indicando que ya recibieron, verificaron y almacenaron todas las p´aginas del c´odigo completo.
VI.2.2
Pruebas en simulaci´on
Para las pruebas de simulaci´on, se generaron topolog´ıas utilizando el programa Lossy- Builder que viene en la distribuci´on de TinyOS. Para realizar las simulaciones se utiliz´o el simulador TOSSIM (Levis, 2003b) que viene en la distribuci´on de TinyOS.
Se eligi´o utilizar TOSSIM, ya que hoy en d´ıa se est´a convirtiendo en el simulador est´andar de la comunidad de TinyOS, adem´as la mayor´ıa de las propuestas anteriores de seguridad en reprogramaci´on tambi´en utilizaron este simulador. TOSSIM tiene la
ventaja de simular un nodo mediante el mismo c´odigo en NesC que se us´o para el pro- grama del nodo real, simplemente al compilar el programa se especifica una bandera y genera ya sea el ejecutable para el nodo sensor o el ejecutable para simular en la PC. TOSSIM simula la comunicaci´on y hardware de un nodo sensor hasta el ´ultimo detalle. Sin embargo, TOSSIM por el momento solo simula el hardware de un nodo MicaZ. Este inconveniente no tiene impacto en las evaluaciones realizadas, ya que no se eval´uan las m´etricas dependientes del hardware en simulaci´on.
LossyBuilder es un est´andar para la generaci´on de topolog´ıas en simulaci´on, bas´andose en valores de error de bit por enlace muestreadas de redes de nodos reales. LossyBuilder simula una posici´on f´ısica real, en la cual se pone un nodo a un lado de otro a una cierta distancia, la cual se especifica en el programa. Cada nodo tiene un radio de alcance de 50 pies (15.24 m). En las pruebas de simulaci´on se utilizaron topolog´ıas grid de NxN, la raz´on de elegir simular en redes grid es en parte porque tambi´en as´ı lo hacen anteriores propuestas de reprogramaci´on de redes de sensores ((Hui y Culler, 2004), (Kulkarni y Wang, 2005)). La distancia entre cada nodo del grid se estableci´o en 10 pies (3.048 m). En la Figura 26 se ilustra la topolog´ıa del grid de NxN utilizado en las pruebas.
La condici´on de paro de la simulaci´on, se toma como el momento en que ya no exista actividad en la diseminaci´on del c´odigo de actualizaci´on en la red. Se tomo as´ı ya que si se para la simulaci´on de un nodo cuando este recibe la ´ultima p´agina, se puede perder contar la actividad del nodo sirviendo como emisor de sus nodos vecinos.
Lo que se hizo para obtener esta condici´on de paro en la simulaci´on, es que cada nodo imprimiera sus resultados una vez que hayan recibido todas las p´aginas de la
Figura 26: Topolog´ıa grid de NxN utilizado en las simulaciones
red, y est´e transmitiendo mensajes de anuncio a una frecuencia de un minuto (que indirectamente se traduce a que ya no participa en actividad de diseminaci´on). Una vez que se inspeccione la salida y se verifique que los NxN nodos ya imprimieron sus resultados, se considera que ya se acabo la simulaci´on (la simulaci´on no acaba sola, se tiene que terminar manualmente).