Drahtlose Sensor-Netzwerke

Drahtlose Sensornetzwerke (Wireless Sensor Networks ⎯ WSN) führen moderne Sensor-technologie und innovative Netzwerkalgorithem zusammen und stellen daher ein hochaktuel-les Forschungsgebiet dar. Die Fortentwicklung der Hardware-Komponenten ermöglicht den Einsatz von leistungsfähigen spontan vernetzten mobilen Systemen. Im Unterschied zu mobi-le Ad-hoc-Netzwerken, welche die volle Netzwerk-Funktionalität erlaaubne, senden in Sen-sornetzwerken die Sensorknoten ihre Information nur zu einer Zentralstation. Mittlerweile werden aber auch hybride Konzepte eingesetzt, zum Beispiel Sensornetzwerk, die auch In-formation zu den Sensornetzwerken senden, zum Beispiel zum Ansteuern von Aktuaktoren.

Eigen ist den Sensor-Netzwerken die Fähigkeit Daten über einen Sensor aufzunehmen, die anstehenden Informationen intern weiter zu verarbeiten und diese über eine geeignete Schnitt-stelle d.h. Funkmodel anderen Teilnehmern im Verbund zur Verfügung zu stellen.
Die Anwendungsbereiche der Sensor-Knoten und deren Verbund als Sensor-Netwerk bestimmen die Wahl der Prozessoren hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit, der Sende- und Empfangsbaugruppen hinsichtlich der Übertragungsreichweite und Empfindlichkeit der Sende- und Empfangsbaugruppen. Beide Komponenten müssen ferner vorgegebene Restriktionen bezüglicher der Energieaufnahme, Gewicht und Größe und letztlich der Stückkosten genügen. Im Einklang mit diesen Hardware-Komponenten muss eine geeignete Wahl von Netzwerkalgorithmen gefunden werden. Diese gewährleisten erst die energie-effiziente Ansteuerung der Hardware-Komponenten.
Die Netzwerkalgorithmen müssen hier besonders strikten Anforderungen genügen. Bei einge-schränkten Speicher muss das Netzwerk eine große Anzahl von Knoten integrieren. Neben dieser Eigenschaft der Skalierbarkeit müssen Latenzzeiten minimiert werden, Frequenzen angesteuert werden, Latenzzeiten minimiert werden, eine geeignete Wahl von Netzwerk-schichten umgesetzwerden, und die Richcharakteristik von Antennen berücksichtigt werden. Daneben müssen Medium-Zugriffsprotokolle realisiert werden, als auch Knotenlokalisierung und Routing verwirklicht werden.