omnet++，veins车辆间消息的传输、车辆运动信息获取
原创
本文介绍V2X消息的传输和事件的安排及调度。
1、定义自己的消息内容：
1.1、定义.msg文件：
加入自己需要传递的信息，以我之前的实验内容中的beacon为例：
cplusplus{{
#import "veins/base/utils/Coord.h"
#import "veins/modules/utility/Consts80211p.h"
}};
// namespace Veins;
class noncobject Coord;
packet Beacon {
//id of the originator
int vehicleId = 0;
//id of the sender. relayerId == vehicleId on first hope
double v = 0;
double a= 0;
double x = 0;
double y = 0;
double l = 0;
//double speedX = 0;
//double speedY = 0;
double ang = 0;
double speed[100];
double acceleration[100];
Coord position[100];
double angle[100];
double beaconrate[100];
double cp[100]; //collision probability
Coord slotpos;
simtime_t timestamp = 0;
}1.2、Bulid Project生成Beacon_m.h和Beacon_m.cc文件：
生成的类提供了获取消息内容的接口，即get和set函数，和.msg中的内容是对应的。
1.3引用：
在头文件中引用消息的类Beacon_m.h:
#include "veins/modules/messages/Beacon_m.h"
2、消息的发送：
2.1、定义自消息：
在你需要实现发送和接收的层的实现类中定义自消息并完成Beacon消息发送的安排。如我需要在应用层发送和接收beacon消息，使用的实现类是veins提供的MyVeinsApp。
首先在头文件中声明自消息，如：
cMessage* sendBeacon; 然后在.cc中initialize的stage == 0（也可以在该自消息被调度之前）中初始化自消息：
sendBeacon = new cMessage("send Beacon");接着，在initialize的stage == 1中调度自消息，在给定的时间执行给定的自消息：
if(strcmp(this->getParentModule()->getName(),"human") == 0){
scheduleAt(SimTime(5),sendBeacon);
}上面表示名为human的车辆在模拟时间第5s执行sendBeacon这个自消息。
2.2、消息内容的设置及消息的发送：
在开始之前说一下，MyVeinsApp.cc这个类重写了父类的handleSelfMsg，（所有重写的函数都需要实现，否则报错）。所有schedule的自消息都在给定的时间在handleSelfMsg这个函数里实现如：
- 首先，我相信最常用的信息是车辆的动力学信息，如何获取它：
cModule* vehicle = getParentModule();
Veins::TraCIMobility* traci = dynamic_cast<Veins::TraCIMobility*>(vehicle->getSubmodule("veinsmobility", 0));
Veins::TraCICommandInterface::Vehicle* traciVehicle = traci->getVehicleCommandInterface();第一行获取了车辆的模型，因为app层所属是车辆，如果是mac层或者phy层，所属nic，nic所属车辆，需要：
cModule* vehicle = getParentModule()->getParentModule();NOTE1，如果你想通过场景模块获取其他车辆的信息（不推荐这样做，因为这样通信就没有意义了，现实中也不可能，确实遇到困难才这么做，或者为了方便），直接车辆模块getParentModule()就是场景模块，场景的子模块当然有所有车辆和RSU：
/*检测车辆数量*/
int Mac1609_4::getCarNumber(){
int num = 0;
int i=0;
cModule* nic = getParentModule();
cModule* car = nic->getParentModule();
const char* name = car->getName();
cModule* scenario = car->getParentModule();
while(scenario->findSubmodule("node",i)!=-1){
num++;
cModule* vehicle = scenario->getSubmodule("node",i);
Veins::TraCIMobility* traci = dynamic_cast<Veins::TraCIMobility*>(vehicle->getSubmodule("veinsmobility", 0));
Veins::TraCICommandInterface::Vehicle* traciVehicle = traci->getVehicleCommandInterface();
//DBG_MAC <<"car index is :" << vehicle->getIndex() << " and lane is :" << traciVehicle->getLaneIndex() << std::endl;
lanesHasVehicle[traciVehicle->getLaneIndex()] = true;
/*存储车辆车道信息和行驶方向信息*/
vehicleLanes[i] = traciVehicle->getLaneIndex();
vehicleAngles[i] = traci->getAngleRad();
i++;
}
}第二行找到mobility子模块；
第三行使用mobility提供的traci接口；
NOTE2：上面的traci只能获取速度等信息，而traciVehicle可以设置车辆的速度等。
- 定义消息、设置内容并发送：
if (msg == sendBeacon) {
Beacon* beacon = new Beacon();
beacon->setVehicleId(this->getParentModule()->getIndex());
beacon->setV(traci->getSpeed());
beacon->setX(traci->getPositionAt(simTime()).x);
beacon->setY(traci->getPositionAt(simTime()).y);
THSposition[this->getParentModule()->getIndex()] = traci->getPositionAt(simTime());
THSangle[this->getParentModule()->getIndex()] = traci->getAngleRad();
THSspeed[this->getParentModule()->getIndex()] = traci->getSpeed();
THSacceleration[this->getParentModule()->getIndex()] = acceleration;
//加速度可以通过保存前一时刻速度来计算：
acceleration = ( traci->getSpeed() - speedBefore ) * 1;//renew acc every 1s
speedBefore = traci->getSpeed();
beacon->setA(acceleration);
for (int i = 0;i < 100;i++){
beacon->setBeaconrate(i,THSbeaconrate[i]);
beacon->setCp(i, THScp[i]);
beacon->setSpeed(i,THSspeed[i]);
beacon->setAcceleration(i, THSacceleration[i]);
beacon->setPosition(i, THSposition[i]);
beacon->setAngle(i, THSangle[i]);
}
//新建WSM，这是应用层和MAC层通信的消息
WaveShortMessage* WSM = new WaveShortMessage();
//把beacon封装在WSM中
WSM->encapsulate(beacon);
//设置WSM的基本信息
populateWSM(WSM);
//将WSM从应用层的向下接口发送出去
send(WSM,lowerLayerOut);
return;
}NOTE3：如果要设置一个数组的所有信息，需要通过循环使用这样的方法：
beacon->setBeaconrate(i,THSbeaconrate[i]);NOTE4：如果需要循环发送，如实现TDMA可以在return之前，循环调度这个自消息：
scheduleAt(simTime() + frameLength,sendBeacon);其他的一些信息如源目地址可以这样设置：
//自身应用层的ID：
beacon->setMyL3Addr(myApplAddr());
//设置目标地址，不设置就是-1广播地址：
//如果你使用plexe,可以使用UnicastMessage类的方法：
unicastMsg->setDestination(1);
//如果你是用Veins，可以使用WSM类的方法：
wsmMsg->setRecipientAddress(1);NOTE5：值得注意的是即使设置了目标地址，Veins在过程上还是将消息广播出去，其他车辆接收时在MAC层判断目标地址是否和自己一致，如果一致，将这个消息传递到上层，不一致则丢弃这个消息。我们也可以在自己定义的消息（如上面的Beacon）中加入源目成员，发送时设置源目信息，在接收时，可以直接在应用层判断目标地址。
3、消息的接收：
3.1消息从哪里接收
首先我们应该大体知道消息的传递方式，A给B发消息，首先A的应用层从lowerLayerOut接口向下传递数据包，数据包最终通过信道传输到B，随后会从B的Mac层upperLayerOut传到App层的LowerLayerIn接口。
3.2接收消息和处理：
MyVeinsApp.cc没有重写handleLowerMsg函数，需要在头文件中添加：
virtual void handleLowerMsg(cMessage* msg);并在MyVeinsApp.cc中实现：
void MyVeinsApp::handleLowerMsg(cMessage* msg) {
//消息传换成WSM
WaveShortMessage* WSM = check_and_cast<WaveShortMessage*>(msg);
//从WSM中解封数据包
cPacket* enc = WSM->getEncapsulatedPacket();
//数据包转换成Beacon
Beacon* bc = dynamic_cast<Beacon*>(enc);
cModule* vehicle = getParentModule();
Veins::TraCIMobility* traci = dynamic_cast<Veins::TraCIMobility*>(vehicle->getSubmodule("veinsmobility", 0));
EV << "current position = " <<traci->getPositionAt(simTime())<<endl;
for (int i = 0;i < 100;i++){
THSbeaconrate[i] = bc->getBeaconrate(i) ;
THSspeed[i] = bc->getSpeed(i) ;
THSacceleration[i] = bc->getAcceleration(i) ;
THSposition[i] = bc->getPosition(i) ;
THSangle[i] = bc->getAngle(i) ;
THScp[i] = bc->getCp(i) ;
// EV << "received beaconrate = " <<bc->getBeaconrate(i)<<endl; //get THSbeaconrate ???
// EV << "received speed = " <<bc->getSpeed(i)<<endl;
// EV << "received acceleration = " <<bc->getAcceleration(i)<<endl;
// EV << "received position = " <<bc->getPosition(i)<<endl;
// EV << "received angle = " <<bc->getAngle(i)<<endl;
}
for (int i = 0;i < (int)bc->getBeaconrate(bc->getVehicleId());i++ ){
int k = i*(int)(10/bc->getBeaconrate(bc->getVehicleId())) ;
if(bc->getSlotpos().x+k < 10){
THSslotnum[(int)bc->getSlotpos().x+k][(int)bc->getSlotpos().y] = 1 ;
}
}
THSbeaconrate[bc->getVehicleId()] = bc->getBeaconrate(bc->getVehicleId());
THSspeed[bc->getVehicleId()] = bc->getSpeed(bc->getVehicleId()) ;
THSacceleration[bc->getVehicleId()] = bc->getAcceleration(bc->getVehicleId()) ;
THSposition[bc->getVehicleId()] = bc->getPosition(bc->getVehicleId()) ;
THSangle[bc->getVehicleId()] = bc->getAngle(bc->getVehicleId()) ;
EV << "Receive successfully !!!!!!!!!!!" << endl;
}设置消息和接收消息的两处内容可能有偏差，不是大问题。
NOTE6：handleLowerMsg重写了父类BaseWaveApplLayer的handleLowerMsg，为了避免覆盖父类的实现，可以在该方法最后加上下面一行代码，对于handleSelfMsg或Mac、phy层的handleUpperMsg也可以加上这样的代码：
BaseWaveApplLayer::handlLowerfMsg(msg);到此一次完整的消息传输过程就结束了!
我正在参与2023腾讯技术创作特训营第三期有奖征文，组队打卡瓜分大奖！
邀请人：千万别过来
原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。
如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。
原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。
如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。
腾讯云开发者
