Beschreibung
Ein Sensornetzwerk ist ein Verbund vieler kleiner, verteilter Recheneinheiten -- den Sensorknoten. Diese Knoten kommunizieren drahtlos miteinander und sind üblicherweise mit nur sehr beschränkten Ressourcen (Rechenleistung, Speicherplatz, Batteriekapazität) ausgestattet.
Sensornetze sind ideal dafür geeignet, weitläufige Gebiete zu überwachen. Hierfür werden Sensorknoten zufällig über die zu beobachtende Fläche verteilt. Für viele Anwendungen ist es allerdings ausreichend, ausschließlich den Rand eines Gebietes zu betrachten. Um eine lückenlose Überwachung des Randes für einen möglichst langen Zeitraum zu garantieren, muss sich der Rand mit zunehmendem Knotenausfall immer weiter in das mit Sensorknoten überdeckte Gebiet zurückziehen.
Thema der Arbeit
Ziel der Arbeit ist der Entwurf und die Implementierung eines Verfahrens, dass eine (möglichst) optimale Einsatzplanung für die Knoten eines Sensornetzes zur Randüberwachung berechnet. Hierfür kann zunächst auf bekannte Verfahren zur Randerkennung und zur optimalen Überwachung von eindimensionalen Gebieten zurückgegriffen werden.
In einem weiteren Schritt soll untersucht werden, wie gut Randerkennung und Einsatzplanung mit beschränktem Wissen arbeiten und wie diese schnell und lokal auf ausfallende Knoten reagieren können. Der Entwurf und die Analyse eines verteilten Algorithmus zur Einsatzplanung stellt ein weitere interessante Teilaufgabe dar.Ziel der Arbeit ist die Untersuchung, ob sich die Prinzipien aktueller Routingverfahren für Straßennetze prinzipiell für eine Anwendung auf Sensornetzen eignen bzw. welche Modifikationen dafür vorgenommen werden müssen. Dazu soll ein zentralisiert arbeitendes Routingverfahren auf ein (simuliertes) verteiltes System umgesetzt werden, sein Verhalten untersucht und der Algorithmus nach den Befürnissen eines Sensornetzes optimiert werden.
Vorraussetzungen
- Interesse an Algorithmen und Datenstrukturen, sowie solide Kentnisse auf diesen Gebieten
- Gute Programmierkentnisse in C++
Gebotenes
- Mitarbeit an einem echten Forschungsthema
- Einblick in Verfahren zur Randerkennung und -überwachung
