Algorithmen für Sensornetze

Dr. Fabian Fuchs, Dr. Roman Prutkin, Prof. Dr. Dorothea Wagner

Dr. Markus Völker, Prof. Dr. Bastian Katz,

Graduiertenkolleg 1194: Selbstorganisierende Sensor-Aktor-Netze

Drahtlose Sensornetze bestehen aus Tausenden kleiner Computer, die selbstorganisierend gemeinsame Aufgaben lösen müssen. Diese reichen von der Überwachung von Gebäuden über Umweltmessungen und Analyse lebensfeindlicher Gebiete bis zur Überwachung von Körperfunktionen zu medizinischen Zwecken. Die Herausforderungen auf diesem Gebiet bestehen darin, die für sich genommen sehr leistungsschwachen Geräte dazu zu bringen selbstorganisierend zusammenzuarbeiten.

An unserem Institut bemühen wir uns darum, klassische Algorithmen und Techniken an die besonderen Herausforderungen in Sensornetzen anzupassen. Ein Anliegen unserer Arbeitsgruppe ist es, den Einfluss verschiedener Varianten bei der Modellierung auf die Lösungen des eigentlichen Problems zu erforschen. Wir wollen klassische Modelle (etwa das Unit-Disk-Graph-Modell für die drahtlose Kommunikation oder einfache Interferenzmodelle) verfeinern und an Gegebenheiten anpassen, die in der Praxis auftreten.

Momentan liegt der Schwerpunkt unserer Forschung bei der Lokalisierung in Sensornetzen und der effizienten Planung von Funkübertragungen. Beispiele hierfür sind die Erkennung von Löchern in der Netztopologie ohne Kenntnis über die Lage der Sensorknoten, die Rekonstruktion von Knotenpositionen anhand von Signalstärkemessungen, die Lokalisierung von Personen und Objekten die sich innerhalb des Netzes bewegen und die Erstellung energieeffizienter Schedules für die Kommunikation zwischen Sensorknoten. Zur Lösung dieser Probleme arbeiten wir eng mit den anderen am Graduiertenkolleg 1194 (Selbstorganisierende Sensor-Aktor-Netze) beteiligten Arbeitsgruppen zusammen.