Automatische
Konfiguration drahtloser Sensornetze
Sogenannte Sensornetze bestehen
aus einer grossen Anzahl miteinander drahtlos kommunizierender Sensorknoten.
Dabei handelt es sich um batteriebetriebene Kleinstcomputer mit angeschlossenen
Sensoren zur Wahrnehmung der Umgebung. Sensornetze werden in der Umwelt
installiert; beispielsweise zur Beobachtung des Brutverhaltens von
empfindlichen Vögeln, zur Beobachtung von Veränderungen bei Gletschern, oder
zur Studie von seismischen Erscheinungen und Erdbeben.
Ein wichtiger Forschungszweig
bei Sensornetzen ist die sogenannte Selbstkonfiguration, wobei ohne
menschliches Zutun die Sensorknoten unter Beachtung bestimmter Randbedingungen
(Position, verbleibende Energie in der Batterie etc.) spezifische Funktionen -
sogenannte Rollen - im Netz übernehmen. Beispiele für solche
spezifischen Rollen:
·
Aggregatoren: Bei vielen Anwendungen ist es
notwendig, dass einige leistungsfähige Knoten von Ihren benachbarten
Sensorknoten Sensordaten einsammeln und aggregieren (z.B. Mittelwert
berechnen). Randbedingungen: Prozessorleistung, Energiereserven, keine anderen
Aggregatoren in der Nähe.
·
Standby: Es kommt es vor, dass an einigen Stellen die
Knoten sehr dicht beieinander liegen, sodass man einige Knoten in einen
Energiesparmodus schalten kann, ohne dass die vom Sensornetz gelieferten
Beobachtungsergebnisse an Qualität verlieren. Randbedingungen: Abdeckung
durch genug andere (An)-Knoten
·
Gateway: Knoten bestimmten Positionen können als Sender
der Netzdaten zur Basisstation fungieren. Randbedingungen:
Knotenposition, Sendehardware, Nähe zu Aggregatorknoten usw.
Ziel der Masterarbeit ist die
Entwicklung eines generischen Systems zur automatischen Zuweisung von
benutzerdefinierten Rollen an Sensorknoten. Die Arbeit umfasst drei Teile:
·
Entwicklung eines Dienstes zum Zugriff auf die Eigenschaften der
einzelnen Knoten (z.B. Abfrage der verbleibenden Energie etc.)
·
Entwicklung einer einfachen Notation zur Definition von Rollen
und deren Randbedingungen
·
Entwicklung eines verteilten Algorithmus zur Zuweisung von Rollen
an Sensorknoten unter Beachtung der Randbedingungen
Das resultierende System soll
mit einem Simulator [1, 2, 3]
implementiert und anhand verschiedener Beispiele getestet werden. Folgende
Vorkenntnisse sind wünschenswert:
·
Grundkenntnisse in Verteilten Systemen und Verteilten Algorithmen
·
Gute Programmierkenntnisse in C++
·
Interesse an Ubiquitous Computing und Algorithmen in Sensornetzen