Anton Hergenröder, Christian Haas

Beschreibung

Drahtlose Sensornetze bestehen aus einer Vielzahl leistungsschwacher Kleinstrechner, ausgestattet mit Hardware zur sensorischen Erfassung der Umgebung, die drahtlos kommunizieren und batteriebetrieben sind. Sie weisen hohe Ressourcenbeschränkungen auf und stellen so eine besondere Herausforderung dar. Im Besonderen wird der energieeffizienten Kommunikation in diesem Kontext eine wichtige Bedeutung beigemessen.

Ein Ansatz die Kommunikation in Sensornetzen energieeffizient zu gestalten sind energiegewahre Kommunikationsprotokolle. Hierbei ermitteln die Sensorknoten ihre aktuellen Energiereserven zur Laufzeit und reagieren durch Anpassung ihrer Kommunikationsabläufe auf ihren aktuellen Energiebedarf. So können beispielsweise energiegewahre Routingprotokolle Nachrichten über Pfade mit Knoten leiten, die besonders viel Energiereserven haben, sodass energieschwache Sensorknoten geschont werden. Zur Ermittlung der aktuellen Energiereserven zur Laufzeit gibt es grundsätzlich zwei Ansätze. Der Knoten misst seinen eigenen Energiebedarf und berechnet ausgehend von initialen Energieressourcen die Restenergie. Sensorknoten ohne entsprechende Messkomponente können auf Basis eines Energiemodells ihren Bedarf schätzen. Eine solche Schätzmethode mit entsprechendem Energiemodell ist im Sensornetzebetriebssystem Contiki implementiert.

Aufgabenstellung

Ziel dieser Bachelorarbeit ist es die Energieschätzung von Contiki für den Einsatz in energiegewahren Sensornetzen zu evaluieren. Hierbei soll die Energieschätzung hinsichtlich Realitätsnähe mit tatsächlichem Energiebedarf der Knoten verglichen werden. Zum Messen des tatsächlichen Energiebedarfs soll der Simulator Avrora+ genutzt werde, der eine realitätsnahe Ermittlung des Energiebedarfs von Sensorknoten ermöglicht. Weiterhin sind die Auswirkungen von möglichen Abweichungen der Schätzung im Vergleich zur Energiemessung auf den Ablauf energiegewahrer Anwendungen zu untersuchen. Als Beispielszenario soll Submetering verwendet werden.