IP-basierter Transport von Daten aus Sensornetzwerken (ePub)

In verteilten Sensornetzwerken entstehen grössere Mengen an Messdaten. Diese müssen zwecks Verarbeitung und Archivierung zu leistungsfähigen Backend-Systemen transportiert werden, da die Verarbeitung und Speicherung der gewonnenen Daten auf den Sensorknoten aufgrund der sehr eingeschränkten Prozessorleistung und Speicherkapazität nur sehr eingeschränkt möglich ist.

Ein direkter Transport der Daten von den Sensorknoten bis hin zu den Backend-Systemen ist hierbei aufgrund der verschiedenen Netzwerksysteme auf dem Weg vom Sensorknoten zum Backendrechner nicht praktikabel. Die Daten müssen daher in der unmittelbaren Umgebung der ausgebreiteten Sensorknoten gesammelt und mit leistungsfähigeren Systemen zu den Backend-Systemen transportiert werden.

Im Rahmen dieser Studienarbeit soll ein neues System entwickelt werden, mit dem das Einsammeln und Transportieren der durch die Sensorknoten gewonnenen Daten auch ohne bestehende Netzwerkinstallation möglich ist, falls vorhanden soll diese aber auch genutzt werden können. Das Hauptaugenmerk soll hierbei auf den verbreiteten Technologien LAN für die kabelgebundene Weiterleitung und WLAN / Wifi für die kabellose Weiterleitung liegen.

Um die Nutzung von WLAN und LAN zu ermöglichen und um die Daten über diese Systeme zu den Backendrechnern transportieren zu können, muss das neue System nicht nur eine physikalische Umsetzung der Daten aus dem proprietären Sensorknoten-Transportprotokoll auf LAN und WLAN ermöglichen, sondern auch die Datenpakete auf standardkonforme IP-basierte UDP- oder TCP-Pakete übersetzen können.

Ziel der Studienarbeit ist es, durch eine Kombination von verteilten Sensorknoten, die mit sehr kleiner Funkstärke kommunizieren, und einer Wide-Area Kommunikationstechnik einen weiträumigeren Transport der Sensordaten ohne Kabelbindung zu ermöglichen. Das Vorgehen wird dabei sein, zuerst die in Frage kommenden Wide-Area Übertragungstechniken zu sondieren und ein geeignetes System auszuwählen. Vor der eigentlichen Implementierung des Systems werden dann die gewünschten Einsatzszenarien diskutiert, welche Voraussetzungen während der Implementierung geschaffen werden müssen, um den Betrieb im jeweiligen Szenario zu ermöglichen. Nach einer anschliessenden Evaluierung der Übertragungsleistung des Systems wird das neue Gateway abschliessend in einigen Anwendungsfällen auch praktisch getestet.