Anfrageoptimierung durch Caching in Sensornetzwerken

- Diplomarbeit -


Beschreibung:
Gegenstand der Arbeit ist die Entwicklung einer Caching-Komponente um XML Daten innerhalb von Sensornetzwerken zu cachen.

Bei der Anfrageverarbeitung in Sensornetzwerken ist man daran interessiert,  Anfragen und Anfrageergebnisse mit einem geringen Kommunikationsaufwand zu verteilen. Des Weiteren ist es wichtig das Netzwerk gleichmäßig zu beanspruchen, um eine lange gemeinsame Lebenszeit der Sensorknoten zu garantieren und so eine hohe Ausfalltoleranz zu erreichen.

Das Caching von XML Daten (z.B. Sensormesswerten und Sensorstatusberichten) hat dabei folgende Vorteile:

  • Daten können gelesen werden, ohne im Subnetzwerk zu suchen
  • Daten aus anderen Subnetzwerken können zwischengespeichert werden, um ein Loadbalancing zu ermöglichen

In dieser Arbeit soll ein XML-Datencache implementiert und die Ersparnisse im Energiehaushalt der Sensorknoten evaluiert werden.


In dieser Arbeit bilden folgende Fragestellungen weitere Ausgangspunkte:

  • Wie viel Energieeinsparung ist mittels strikter Cache-Kohärenz möglich?
  • Lassen sich vorhandene Cache-Kohärenz Protokolle auf Sensornetzwerke anwenden?
  • Gibt es Energie-optimierte Protokolle?
  • Welche Auswirkung hat die Nutzung eines "leichten" Kohärenz-Protokolls (in dem Fehler möglich sind ) auf die Energiebilanz?
  • Wie lassen sich Subnetze in Full-Broadcast-Netzen kennzeichnen?

Diese Arbeit ist vom Umfang an die Voraussetzungen der einzelnen Arbeitstypen (Dipl.-, Master-, Studien.- und Bachelorarbeit) anpassbar.

Nach Interesse ist die Arbeit auch kombinierbar mit folgender Arbeit:

Indizierung von XML-Daten in Sensornetzwerken

Ziel dieser Diplomarbeit:

  1. Einarbeitung in das Gebiet von XML, XPath und Caching
  2. Weiterführende Literaturrecherche im Bereich XML-Caching und Caching in Sensornetzen
  3. Einarbeitung in die XOBE XML-Transformation und XPath-Evaluierung
  4. Erarbeitung eines Konzepts Definition und Nutzung von Caches von XML Daten in XOBE Sensornetzwerken
  5. Implementierung des Konzepts
  6. Evaluation

Vorkenntnisse/Anforderungen:
Vorlesung Datenbanksysteme
Grundlagen Programmierung (Java,C(++)), XML

Bearbeitung:
Florian Frischat

Ergebnis:
Die Ausarbeitung kann im Institut für Informationssysteme angefordert werden.

Betreuung:
Nils Höller
Institut für Informationssysteme
Ratzeburger Allee 160 ( Gebäude 64 - 2. OG)
23538 Lübeck
Telefon: 0451 / 500 5707