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Friday, 16. September 2005

Wie Sensoren kommunizieren

Informatiker und Ingenieure diskutieren auf Schloss Dagstuhl vom 18. - 23. September 2005 Methoden zur Erfassung räumlich verteilter Ereignisse mit Hilfe von drahtlos vernetzen Miniaturcomputern.

 

Unter Sensornetzwerken versteht man den Zusammenschluss von hunderten, möglicherweise tausenden in die Umgebung eingebetteter Sensorknoten, welche drahtlos miteinander vernetzt sind und kooperativ räumlich verteilte Ereignisse beobachten. Die Realisierung der erforderlichen miniaturisierten Sensorknoten wurde erst durch den rasanten technischen Fortschritt in den Bereichen Sensorik, Rechnerarchitektur und Kommunikationstechnik ermöglicht. Aktuelle Knoten verfügen nicht nur über die erforderliche Sensorik (z.B. Temperatur-, Feuchtigkeits- und Gassensoren) sondern auch über lokale Rechenleistung (Mikroprozessor, Speicher) und typischerweise eine drahtlose Kommunikationseinrichtung.

 

Das Anwendungsspektrum reicht von der Beobachtung weiträumiger Umweltphänomene wie Unwettern oder Schadstoffausbreitungen mit bisher nicht da gewesener Genauigkeit über die Logistik empfindlicher Güter wie die Qualitätssicherung verderblicher Ware bis zur Überwachung von Körperfunktionen beim Menschen durch Sensoren am oder im Körper. Im Gegensatz zur Verwendung einiger weniger makroskopischer Sensoren wird dabei zum einen eine weitaus höhere Auflösung erzielt. Zum anderen kann durch die große Anzahl auch bei einer geringen Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der individuellen Sensorknoten die notwendige Toleranz gegenüber Fehlern und Ausfällen erreicht werden. Allerdings ergeben sich aus der notwendigen Energieautonomie auch strenge Limitierungen in Bezug auf Kommunikationskapazität und Rechenleistung und damit große Herausforderungen an die Architektur und den Betrieb derartiger Netzwerke.

 

Bei dem auf Schloss Dagstuhl stattfindenden Seminar wird zunächst der aktuelle Stand der Technik auf dem Gebiet der Sensornetzwerke zusammengefasst. Darüber hinaus sollen offene Probleme sowohl auf der Systemebene (Signalverarbeitung, Datenkompression, Schätztheorie, Fehlertoleranz) als auch auf höheren Ebenen (Netzwerkstruktur, dynamische Selbstorganisation, Systemevaluierung) identifiziert werden.

 

Das Seminar bringt international renommierte Vertreter aus verschiedenen Teilgebieten der Telekommunikation und der Informationsverarbeitung in Sensornetzen zusammen und soll dabei helfen, eine einheitliche Betrachtungsweise der verschiedenen Aspekte solcher Netze zu erhalten, die heutzutage typischerweise noch separat behandelt werden.