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    Computer Engineering (1993-2023)

    Praktikum: Sensornetze (SS2010)

    Übersicht

    Seit 2005 beschäftigt sich der Lehrstuhl für Informatik V mit drahtlosen Sensornetzwerken (Wireless Sensor Networks, WSN). Diese bestehen aus Sensorknoten, die zwar - jeder für sich genommen - nur geringen Speicher und Rechenleistung haben, aber in ihrer Gesamtheit dennoch außergewöhnliche Leistungen vollbringen können. Eine zentrale Voraussetzung dafür ist ihre Kommunikationsfähigkeit, d.h. jeder Sensorknoten besitzt eine Funkschnittstelle und ggf. weitere Schnittstellen zum Informationsaustausch untereinander.

    Hier am Lehrstuhl wurde auf der Hardware-Seite bereits der auf geringen Energieverbrauch ausgelegte Sensorknoten SNoW5 mit dem Mikrokontroller MSP430 von Texas Instruments, sowie auf der Software-Seite das Echtzeitbetriebssystem SmartOS entwickelt. Mit diesem lassen sich Sensornetzwerke aufbauen und z.T. auch beobachten. Allerdings bedarf es bei mehreren, unabhängigen und evtl. disjunkten (Teil)Netzwerken, aber auch für eine schnellere und bequemere Mensch-Netzwerk-Interaktion, ausgezeichneter Sensorknoten, so genannter Gateways.

    Organisatorisches

    Am Montag, den 19.04.2010, findet um 12:00 Uhr eine Einführungsveranstaltung im Raum BH012 statt. Dort werden die nachfolgend aufgeführten Praktikumsthemen detailliert erläutert und die noch freien Themen vergeben. Jedes Thema kann in Gruppen von 2-3 Studenten bearbeitet werden. Wer Interesse an einem der angebotenen Themen hat, kann sich dieses ab sofort (per Email oder persönlich bei einem der Betreuer) reservieren lassen.

    Der entsprechende Betreuer steht bei Fragen, die während der Einarbeitung und der Praktikumsdurchführung auftauchen, gerne zur Verfügung! Weitere Informationen  zu den einzelnen Themen stehen den Praktikumsteilnehmern (bei Bedarf) auf der WueCampus-Seite des Praktikums bereit. Der dafür notwendige Zugangsschlüssel wird in der Einführungsveranstaltung bekannt gegeben.

    Die erfolgreiche Teilnahme wird durch einen Leistungsschein belohnt. Für weitere Auskünfte stehen die Betreuer gerne zur Verfügung!

    Themenübersicht

    • Funkanbindung des Gateway-Knoten (Betreuer: M. Baunach) Für den bereits vorhandenen Gateway-Knoten wird noch ein proprietärer Funktreiber benötigt, damit dieser (innerhalb eines kleinen Testbeds) mit den SNoW5 Sensorknoten kommunizieren kann.
    • Stack-Checker-Integration (Betreuer: M. Baunach) In das Betriebssystem SmartOS soll ein Stack-Checker integriert werden, der im Vorfeld den Stackbedarf einer jeden Task abzuschätzen versucht.
    • Test 'N Set (Betreuer: M. Baunach) Der Hardware-nahe wechselseitige Auschluss beim Zugriff auf Ressourcen soll hier mittels einer zweifach instantiierten HaDes (quasi Dual-Core) auf einem FPGA untersucht werden.
    • L-MAC (Betreuer: C. Mühlberger) Das MAC Protokoll L-MAC soll für die SNoW5 Sensorknoten implementiert und in einem kleinen Versuchsaufbau getestet werden.
    • CrankShaft (Betreuer: C. Mühlberger) Das relativ neue MAC Protokoll CrankShaft soll für die SNoW5 Sensorknoten implementiert und in einem kleinen Versuchsaufbau getestet werden.
    • Symmetriereduktionstechniken für symbolisches Model Checking (Betreuer: Ch. Appold) Der Model Checker NuSMV unterstützt symbolisches Model Checking mit BDDs. In dieser Aufgabe sollen Techniken zur Ausnutzung von Symmetrien in Systemen mit mehreren gleichen Komponenten implementiert und evaluiert werden.