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JSensor : a parallel simulator for huge wireless sensor networks applications.
(2019) Silva, Matheus Leônidas; Santos Júnior, Lincoln N.; Aquino, André Luiz Lins de; Lima, Joubert de Castro
This paper presents JSensor, a parallel general purpose simulator which enables huge simulations of Wireless Sensor Networks applications. Its main advantages are: i) to have a simple API with few classes to be extended, allowing easy prototyping and validation of WSNs applications and protocols; ii) to enable transparent and reproducible simulations, regardless of the number of threads of the parallel kernel; and iii) to scale over multi-core computer architectures, allowing simulations of more realistic applications. JSensor is a parallel event-driven simulator which executes according to event timers. The simulation elements, nodes, application, and events, can send messages, process task or move around the simulated environment. The mentioned environment follows a grid structure of extensible spatial cells. The results demonstrated that JSensor scales well, precisely it achieved a speedup of 7.45 with 16 threads in a machine with 16 cores (eight physical and eight virtual cores), and comparative evaluations versus OMNeT++ showed that the presented solution could be 43 times faster.
Simplicity, reproducibility and scalability for huge wireless sensor network simulations.
(2018) Silva, Matheus Leônidas; Lima, Joubert de Castro; Lima, Joubert de Castro; Loureiro, Antonio Alfredo Ferreira; Aquino, André Luiz Lins de
Neste trabalho apresentamos duas contribuições para a literatura de redes de sensores sem fio (WSN). A primeira é um modelo geral para alcançar a reprodutibilidade no nível do kernel em simuladores paralelos. Infelizmente, os usuários devem implementar do zero como suas simulações se repetem em simuladores WSN, mas uma simulação paralela ou distribuída impõe o princípio de concorrência, não trivial de ser implementada por não especialistas. Testes usando o simulador chamado JSensor comprovaram que o modelo garante o nível mais restrito de reprodutibilidade, mesmo quando as simulações adotam diferentes números de threads ou diferentes máquinas em múltiplas execuções. A segunda contribuição é o simulador JSensor, um simulador paralelo de uso geral para aplicações WSN de grande escala e algoritmos distribuídos de alto nível. O JSensor introduz elementos de simulação mais realistas, como o ambiente representado por células personalizáveis e eventos de aplicação que representam fenômenos naturais, como raios, vento, sol, chuva e muito mais. As células são colocadas em uma grade que representa o ambiente com características do espaço definido pelos usuários, como temperatura, pressão e qualidade do ar. Avaliações experimentais mostram que o JSensor tem boa escalabilidade em arquiteturas de computadores multi-core, alcançando um speedup de 7,45 em uma máquina com 16 núcleos com tecnologia Hyper-Threading, portanto 50% dos núcleos são virtuais. O JSensor também provou ser 21% mais rápido que o OMNeT++ ao simular um modelo do tipo flooding.