Implementierung und Evaluierung eines Bundle-Protokolls für Sensorknoten

Einleitung

Body-Area-Networks (BANs) können beispielsweise dazu eingesetzt werden, kontinuierlich Vitalparameter aufzuzeichnen. Im Regelfall werden diese Daten an eine Basisstation gesendet und dort weiterverarbeitet oder gespeichert. Wenn sich das BAN von der Basisstation zu weit entfernt und die Funkverbindung abreißt, so müssen die Daten zwischengespeichert und später zugestellt werden. In diesem Fall können Delay Tolerant Networks (DTNs) mit ihrem Store, Carry and Forward Prinzip eingesetzt werden. Eine mögliche Implementierung von DTNs ist das so genannte Bündelprotokoll.

Im Rahmen des Projekts "Gestaltung Altergerechter Lebenswelten" GAL wird ein solches Body-Area-Network auf der Grundlage von Atmels AVR-Raven Plattform und dem Sensorknoten-Betriebssystem Contiki entwickelt.

Aufgabenstellung

Im Rahmen dieser Studienarbeit ist die Grundfunktionalität eines Bundle-Protokolls für Sensorknoten auf Basis des Betriebssystems Contiki zu entwickeln und anschließend zu evaluieren. Die Funktionalität soll das oben beschriebene Szenario mit folgenden Eigenschaften behandeln können. Ausgangspunkt ist ein (am Körper getragener) Sensorknoten, der Teil eines Body-Area-Netzwerks sein kann. Dieser Knoten nimmt kontinuierlich Messwerte auf.

Im Rahmen dieser Arbeit soll das Grundgerüst für ein Store, Carry and Forward Netzwerk implementiert werden. Dazu zählen Schnittstellen zu anderen Programmen, eine (möglicherweise persistente) Speicherung von Bündeln sowie eine einfache Version eines Routingprotokolls zur Übermittelung der Daten.

In einer abschließenden Evaluation ist die Funktionalität und Leistungsfähigkeit des gewählten Ansatzes auf Sensorknoten zu zeigen.

Soweit das möglich ist, kann das bestehende Bündelprotokoll (RFC 5050) weiterverwendet werden.

Im Rahmen der Evaluation sind die entwickelten Komponenten auf ihre Leistungsfähigkeit hin zu untersuchen. Dazu sollen zwei Szenarios angenommen werden. Zunächst handelt es sich um ein nur temporär verbundenes Netz. Hierbei sollen kontinuierlich Daten erzeugt werden, diese können jedoch nur jeweils zu bestimmten Zeiten an der Basisstation abgeliefert werden. Im zweiten Szenario ist der Sensorknoten kontinuierlich mit der Basisstation verbunden und leitet die erzeugten Daten unmittelbar weiter.

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