Jahresbericht informatik 2009 - KIT – Fakultät für Informatik

3.2.2 Mit der Fakultät verbundene Einrichtungen
Graduiertenkolleg 1194 „Selbstorganisierende Sensor-
Aktor-Netzwerke”
Im Zentrum des Forschungsprogramms des Graduiertenkollegs
1194 „Selbstorganisierende Sensor-Aktor-Netzwerke“, das seit
gut vier Jahren durch die DFG gefördert wird, steht eine übergreifende
Herangehensweise an die unterschiedlichen
Herausforderungen für die Architektur von Sensor-Aktor-
Netzwerken, deren effizienten Betrieb und die gemeinsame
Entwicklung systematischer Vorgehens- und Referenzmodelle.
Derartige verteilte Netzwerke, bestehend aus einer großen
Anzahl von miniaturisierten und autonomen Sensor-Aktor-
Systemen, bieten völlig neue Möglichkeiten, die Umwelt zu
beobachten. Statt des passiven Blicks erlauben sie eine
Durchdringung verschiedenster Phänomene – mit einer durch
die Knotendichte wählbaren Auflösung. Die integrierten
Aktoren ermöglichen zudem die gezielte Beeinflussung der
Sicht und die Interaktion mit der Umgebung. Außerdem kann
durch die große Anzahl von Systemen auch bei einer geringen
Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der individuellen Sensor-
Aktor-Systeme die notwendige Toleranz gegenüber Fehlern
und Ausfällen erreicht werden.
Da die Knoten aber typischerweise energieautonom arbeiten
müssen, wird die Energie entweder der Umgebung entnommen
oder auf dem Knoten gespeichert. Durch dieses stark
begrenzte Energiebudget ergeben sich enge Limitierungen für
die Messgenauigkeit, die Rechenleistung und die
Kommunikationskapazität. Außerdem kommt es durch die
bewusste Selbstabschaltung individueller Knoten zum Zweck
der Energieeinsparung, möglichen umgebungsbedingten
Ausfällen und der inhärenten Mobilität zu regelmäßigen
Topologieänderungen. Damit ergeben sich für derartige
Sensor-Aktor-Netzwerke neuartige Anforderungen an
Kommunikationssysteme, die auf deren spezielle
Charakteristika zugeschnitten sind. Dazu gehört ein
Verkehrsprofil aus typischerweise sehr kleinen Dateneinheiten
mit evtl. hohen Echtzeitanforderungen und die gleichzeitige
Verwendung von Knoten als „Endsysteme“ und „Router“. Aus
diesen Gründen lassen sich bekannte Verfahren aus der
Datenkommunikation bzw. aus der Mobilkommunikation nicht
direkt auf Sensor-Aktor-Netzwerke portieren. Ähnliche Fakten
gelten auch in Bezug auf die Informationsverarbeitung, da zum
300
Kontakt
Prof. Dr. U. D. Hanebeck
Tel. 608-43909
Uwe.Hanebeck@kit.edu
(Sprecher)