Schwarmbasiertes Multipath-Routing in Sensornetzen (PDF)

Diplomarbeit aus dem Jahr 2006 im Fachbereich Informatik - Technische Informatik, Note: 1,3, Technische Universität Berlin (Institut für Telekommunikationssysteme), Veranstaltung: Verteilte Systeme, Schwarmintelligenz, Sprache: Deutsch, Abstract: Sensornetze stellen eine neuartige Technologie dar, deren Realisierung erst durch technische
Fortschritte der letzten Jahre, wie die Entwicklung immer kleinerer Computerkomponenten,
ermöglicht wurde. Im Vergleich zu herkömmlichen Computer-Netzwerken bestehen Sensornetze
aus einer vergleichsweise grossen Anzahl von Knoten. Mittels diverser Sensoren sind die Knoten
imstande, Ereignisse in ihrer Umgebung wahrzunehmen.
Die Aufgabe der Sensorknoten ist die Beobachtung der Umwelt und das Berichten besonderer
Ereignisse an eine Basisstation. Sensornetze stellen somit eine Verbindung zwischen der realen
Welt und der informationstechnischen Welt der Computer dar [1].
Sensornetze müssen zur Selbstorganisation im Stande sein: Zum einen erschwert die grosse Anzahl
der Knoten eine effektive Wartung. Zum anderen existieren Ans¿atze, um Sensornetze in schwer
zugänglichen Gebieten fernab der Zivilisation einzusetzen. Sensorknoten werden i. Allg. mittels
einer Batterie betrieben. Falls sie keine Möglichkeit - wie z.B. Solarzellen - besitzen, um sich
wieder aufzuladen, ist ihre Lebenszeit begrenzt.
Auf dem Weg bis zur Integration dieser Technologie in unser allt¿agliches Leben sind noch zahlreiche
Herausforderungen zu l¿osen. Ein Mittel dazu k¿onnte Schwarmintelligenz darstellen.
Schwarmintelligenz ist ein Konzept, welches durch Verhaltensweisen von Schw¿armen (besonders
die von Ameisen bei der Nahrungssuche) inspiriert wurde. Das Ziel dieses Ansatzes ist es, spezielle
Verhaltensweisen zu imitieren und in technischen Anwendungen somit auch deren Vorteile
zu nutzen. Bei Schwärmen entsteht scheinbar intelligentes Verhalten aufgrund der Interaktionen
der einzelnen Individuen, welche selbst nur ein einziges, individuelles Ziel verfolgen. Durch die
spezielle Art der Interaktion wird der Schwarm zu mehr als nur der Summe seiner einzelnen
Teile. Ein besonderer Vorteil im Hinblick auf die technische Umsetzung dieses Verhaltens ist
die Tatsache, dass Individuen in Schwärmen grösstenteils ohne direkte Kommunikation auskommen.
In verteilten Systemen stellt Kommunikation, ganz abgesehen von den damit verbundenen
Problemen der zeitlichen Verzögerung, auch einen Ressourcen belastenden Prozess dar.

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