Art der Arbeit: Masterarbeit

Fachlicher Hintergrund: Im Rahmen des Projektes "WaveHopper" soll ein Routing-Protokoll entwickelt werden. Dieses soll helfen,  Daten zwischen landwirtschaftlichen Maschinen ├╝ber mehrere Hops zu transportieren. Landmaschinen liefern dabei viele Sensordaten, z.B. ├╝ber den Zustand des bearbeiteten Feldes oder ├╝ber die Ertr├Ąge auf Teilfl├Ąchen. Diese Daten werden gesammelt und sollen zum Bauernhof ├╝bertragen werden. Eine ├ťbertragung ├╝ber Mobilfunknetze ist ausgeschlossnen. Statt dessen sollen die Daten von Landmaschine zu Landmaschine weitergegeben werden.

Aufgabenbeschreibung: Das zugrundeliegende Layer-1-Protokoll steht mit IEEE 802.15.4 bereits fest. Ebenso festgelegt ist die Arbeitsweise des Layer-2-Protokolls.

Im Rahmen der Arbeit soll ein Protokoll f├╝r das Routing der anfallenden Daten ├╝ber verschiedene Hops entwickelt werden.

Reichweite und Datenrate sind durch die zugrundeliegenden Protokolle festgelegt. Ebenso festgelegt sind die maximale Speicherf├Ąhigkeit der mobilen Datenknoten. Aus einer Feldstudie liegen Daten ├╝ber durchschnittliche Dauer, H├Ąufigkeit und Verteilung von Funkverbindungen vor. Die statische und dynamische Definition des Protokolls muss darauf aufbauend erfolgen. Dabei sind Anforderungen in Bezug auf Latenz und Ankunftswahrscheinlichkeit zu ber├╝cksichtigen.

M├Âgliche Arbeitsschritte:

  • Einarbeitung in die fachliche Thematik.
  • Einarbeitung in die technische Thematik.
  • Festlegung von formalen oder semi-formalen Beschreibungsm├Âglichkeiten f├╝r die die Protokollbeschreibung.
  • Beschreibung eines Routing-Protokolls.

    • Festlegen des Routing-Verfahrens.
    • Festlegen notwendiger Redundanzen bei der Daten├╝bertragung, um vorgegebene Ankunftwahrscheinlichkeiten und ├ťbertragungszeiten erreichen zu k├Ânnen.
    • Definition der f├╝r die Knoten verwendeten Layer-3-Adressen.
    • Formale oder semi-formale Beschreibung des statischen Aufbaus des Protokolls und seines dynamischen Verhaltens.
    • Beschreibung von Fehlerzust├Ąnden.

  • Prototypische Implementierung des Protokolls f├╝r Simulation oder Testumgebung.
  • Erste Auswertungen zum Protokollverhalten.

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. 

Beispielhafte Literatur und Ressourcen:

  • IEEE 802.15.4 Standard.
  • Beschreibung der Feldstudie.
  • Algorithms and protocols for wireless and mobile ad hoc networks, Edited by Azzedine Boukerch, Hoboken, N.J: Wiley, 2009
  • Delay Tolerant Networks: Protocols and Applications (Wireless Networks and Mobile Communications), Vasilakos, Athanasios V., Yan Zhang, Thrasyvoulos Spyropoulos, CRC Press, 2012
  • Hybrid Routing in Delay Tolerant Networks (Englisch), Christoph P. Mayer, KIT Scientific Publishing, 2012

Betreuer: Dr. Thomas Mundt (thm(at)informatik.uni-rostock.de)

Voraussetzungen: Fortgeschrittene Kenntnisse ├╝ber Netzwerke und Protokolle sind hilfreich.