Entwicklung eines High-Level-Simulators und Evaluation von Aggregationsverfahren

- Studienarbeit -


Beschreibung:
Ein Sensornetz ist ein spezielles Ad-hoc Netz, welches aus vielen kleinen sich selbst organisierenden Knoten besteht. Zum gegenwärtigen Stand der Technik ist die Programmierung von Sensorknoten aufwändig. Um ein Programm testen zu können, muss dieses zunächst auf einen Sensorknoten übertragen und dort ausgeführt werden. Debugausgaben können dann entweder über LEDs oder eine Terminalapplikation angezeigt werden.

Es ist wünschenswert, Programme für Sensorknoten direkt auf dem Rechner testen zu können, auf dem auch entwickelt wird. Dies ist mit Hilfe von Simulatoren möglich. Im Bereich von Sensornetzwerken existieren bereits Simulatoren, deren Konzeption auf unterschiedliche Abstraktionsebenen abzielt. Während auf der höchsten Abstraktionsebene allgemeine Eigenschaften bestimmter Algorithmen unabhängig von technischen Implementierungen untersucht werden, verwendet man auf der niedrigsten Ebene Hardwareemulatoren.

In dieser Studienarbeit soll eine Simulationsumgebung höchster Abstraktionsbene entwickelt werden, der die Evaluation verteilter Algorithmen in Sensor Netzwerken hinsichtlich Energieschemata ermöglicht.

Ein bekanntes Problem im Rahmen der Anfrageverarbeitung in Sensornetzwerken ist das Duplicate-Aggregation-Problem. Aggregation in Broadcast Netzwerken, die keine feste Topologie annehmen, kann fehlerhafte Ergebnisse liefern, wenn vorhandene Teilergebnisse mehrfach aggregiert werden. Im Rahmen der Arbeit sollen vorhandene Verfahren zur Vermeidung mehrfacher Aggregation mittels des Simulators getestet und optimiert werden.

Arbeitsschritte:

  1. Einarbeitung in das Gebiet der Sensornetze, insbesondere in die Programmierung von BTnodes in C (mittels Tutorials)
  2. Sichtung und Vergleich bereits vorhandener Simulatoren wie ns-2 und TOSSIM und Prüfung auf Eignung
  3. Entwurf und Implementierung einers Applets zur High-Level-Simulation von verteilten Sensor-Algorithmen
  4. Implementierung und evaluierung von Verfahren zur Vermeidung mehrfacher Aggregation in Broadcast Sensor Netzwerken

Vorkenntnisse/Anforderungen:
Vorlesung Datenbanksysteme,Grundlagen JAVA, XML

Bearbeitung:
Dirk und Lutz Hansen

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

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