Evaluierung von Concast-Kommunikation unter Verwendung energie-effizienter MAC Protokolle

  • Beschreibung

    In drahtlosen Sensornetzen (WSN) ist Energie ein zentraler, beschränkender Faktor. Effiziente Protokolle sind daher idealerweise genau auf die Anwendung zugeschnitten, damit das Sensornetz seine Dienste energie-effizient erbringen kann und eine hohe Laufzeit möglich ist. Eine der vorherrschenden Kommunikationsformen in Sensornetzen ist der Concast. Hierbei senden n Sender ihre Informationen an einen Empfänger (Beispiel: verteilte Temperaturmessung). Abhängig von der Netztopologie können diese Informationen auf dem Weg von Sender zu Empfänger zugesammengefasst und vorverarbeitet werden (sog. Datenaggregation).

    Aktuelle Forschungsergebnisse zeigen, dass die Wahl des MAC-Protokolls entscheidenden Einfluss auf die Energie-Effizienz und damit Lebensdauer von Sensornetz-Anwendungen hat. Offen ist jedoch die Frage, welches MAC-Protokoll für Concast-basierte Anwendungen am Besten geeignet ist und wie dieses zu parametrisieren ist. 

    Aufgabe

    Ziel dieser Arbeit ist die Evaluierung einer Concast-basierten Anwendung hinsichtlich Energie-Effizienz und Lebensdauer. Dabei sollen verschiedene Formen der Aggregation, Hardwareplattformen (MICAz, IRIS) und MAC-Protokolle verwendet werden. Um eine möglichst breite Palette von MAC-Protokollen zu untersuchen, soll neben der Verwendung von TinyOS-LPL und S-MAC auch das sog. RI-MAC auf die aktuelle Tiny-OS Version portiert und verwendet werden. Die Ergebnisse sollen dann mit einem trivialen TDMA Mechanismus sowie ohne Verwendung energie-effizenter Mechanismen verglichen werden. 

    Teilaufgaben dieser Arbeit sind: Literaturrecherche, Portierung von RI-MAC, Implementierung einer geeigneten Concast-basierten Anwendung, Evaluierung in der Emulationsumgebung AVRORA, schriftliche Ausarbeitung.

    Arbeitsumgebung

    Accounts für Institutspoolraum, Hochleistungs-Simulationsrechner und Kaffemaschine gehören zur Grundaustattung unserer Studien- und Diplomarbeiter.

    Voraussetzungen

    Voraussetzung sind Kenntnisse der Telematik (Vorlesung Kommunikation- und Datenhaltung und/oder Telematik) sowie in C und dem Umgang mit Linux. Kenntnisse in Sensornetzen und drahtloser Kommunikation von Vorteil, aber keine Voraussetzung.