Optimierung der Leistungsaufnahme eines solarbetriebenen Ad-Hoc-Netzwerk-Knotens

Art der Arbeit: Diplomarbeit oder Masterarbeit

Beschreibung: Hintergrund dieser Aufgabenstellung ist eine praktisch relevante Anforderung. Ein Netzwerkknoten in einem Ad Hoc Netzwerk soll autonom von der ├Âffentlichen Stromversorgung arbeiten. Als Energiequelle dienen ein Solarpanel und ein konventioneller Bleiakkumulator. Der Energieverbrauch des Knotens kann in Grenzen gesteuert werden.

Die Verf├╝gbarkeit des Knotens soll maximiert werden. Eine Verminderung der Leistungsaufnahme geht immer auch mit einer Reduzierung der Netzwerkqualit├Ąt einher. Demgegen├╝ber verursachen eine Erh├Âhung der Leistung des Solarpanels und der Batteriegr├Â├če ├╝berproportional steigende Kosten.

Es steht ein mobiler Knoten zur Verf├╝gung. Dieser besteht aus einem handels├╝berlichem Access Point, Linux-basiert mit OLSR Implementierung), Solarmodul, Solarcontroller (mit seriellem Anschluss und Auswertem├Âglichkeit) und Akkumulator. Abh├Ąngig vom Ladezustand des Akkus und eventuell anderer Faktoren (z.B. zu erwartende Sonnenbestrahlung abh├Ąngig vom Wetter, eventuell ├╝ber Internet Wettervorhersage abfragen) sollen die Parameter des OLSR Daemons (z.B. Parameter Willingness) oder die Leistungs des Nodes angepasst werden. Das Verfahren soll so gew├Ąhlt werden, dass andere durch Netzstrom versorgte Nodes nicht angepasst werden m├╝ssen. Die Implementierung soll idealerweise auf dem Access Point (MIPSEL Architektur, Linux OS) erfolgen, prototypisch ist die Verwendung eines PCs (x86) m├Âglich, sollte die Implementierung auf dem AP scheitern.

Dabei sind folgende Teilaufgaben notwendig:

 

  • Betrachtung des Standes der Technik
  • Analyse mindestens zweier, teilweise vorgegebener Strategien zur Energieverwaltung
  • Gegen├╝berstellen von naivem Ansatz und wahrscheinlichkeitsbasiertem Ansatz
  • Vermessung der vorhandenen Technik
  • Berechnung der zuk├╝nftig verf├╝gbaren Energie gem├Ą├č einer Prognose vom Wetterdienst
  • Prototypische Implementierung beider Strategien
  • Test und abschlie├čender Vergleich unter Realbedingungen

Die genaue Festlegung des Themas erfolgt in Abstimmung mit den Betreuern unter Ber├╝cksichtigung eventuell schon an andere Studenten vergebener Themengebiete. Eine gemeinsame Bearbeitung verschiedener Teilthemen durch mehrere Studenten ist unter Umst├Ąnden m├Âglich.

Literaturempfehlungen:

 

  • Shah, R.C. and Rabaey, J.M., Energy aware routing for low energy ad hoc sensor networks, Berkeley Wireless Res. Center, California Univ., Berkeley, CA, Wireless Communications and Networking Conference, 2002. WCNC2002. 2002 IEEE, Volume: 1
  • Jason Flinn and M. Satyanarayanan, Energy-aware adaptation for mobile applications, Proceedings of the seventeenth ACM symposium on Operating systems principles table of contents, Charleston, South Carolina, United States, 1999

Betreuer: Dr. Thomas Mundt

Kontakt: E-Mail an thm(at)informatik.uni-rostock.de

Voraussetzungen: Zur Bearbeitung dieses Themas sind Erfahrungen in Skriptsprachen und erste Erfahrungen mit Linux auf Kleinger├Ąten erforderlich. Programmierkenntnisse in C sind unter Umst├Ąnden von Vorteil.