AG Technische Informatik

Christian Wartenburger

Experimentelle Analyse verteilter Ereigniserkennung in Sensornetzen

Betreuer: Dr. Georg Wittenburg , Norman Dziengel
Abschluss: Diplom
Abgabedatum: 19.12.2008

Inhalt

Überblick

Die Verarbeitung und Aggregation von Daten ist ein integraler Bestandteil der Vision von drahtlosen Sensornetzen, da man sich von der Reduktion des Datenvolumens eine längere Lebensdauer des Netzes verspricht. In den vergangenen Jahren wurden unterschiedlichste Ansätze zur Datenvorverarbeitung in Sensornetzen vorgestellt, und am Fachbereich wurde ein auf Mustererkennung basierendes System zur verteilten Ereigniserkennung entwickelt. Das System arbeitet vollständig autark, also ohne Basisstation oder andersartige externe Rechenleistung, und erzielt unter Laborbedingungen eine Erkennungsgenauigkeit, die weltweit führend ist.

Ein Sensornetz zur verteilten Ereigniserkennung kann in verschiedenen Anwendungsszenarien zum Einsatz kommen. Eines dieser Szenarien ist die Überwachung eines Areals mit Hilfe von am Begrenzungszaun befestigter Sensorknoten, die mit einem Beschleunigungssensor ausgestattet sind. Anhand der gemessenen Beschleunigungswerte kann das Sensornetz feststellen, ob ein sicherheitsrelevantes Ereignis stattgefunden hat, wie beispielsweise das Überklettern des Zaunes. Hierbei ist eine ausreichende Genauigkeit der Ereigniserkennung des Gesamtsystems erforderlich, damit das Sensornetz zuverlässig und unbeaufsichtigt seine Aufgabe erfüllen kann.

Ziel dieser Arbeit ist es, in ein bestehendes System zur verteilten Ereigniserkennung bis zur Praxistauglichkeit weiterzuentwickeln. Dies beinhaltet sowohl die Anpassung und Erweiterung der Mustererkennungsalgorithmen, als auch die Integration von netzwerktechnischen Komponenten, wie dem Routing von erkannten Ereignissen zu einer Basisstation. Die Leistungsfähigkeit des zu erstellende Sensornetzes soll anhand eines realistischen Anwendungsfalles experimentell beurteilt werden.

Aufgaben

Eine Diplom- oder Masterarbeit in diesem Bereich umfasst folgende Punkte:

  • Einarbeitung in die ScatterWeb Plattform und den bestehenden Ansatz zur verteilten Ereigniserkennung
  • Anpassung und Erweiterung der verteilten Ereignis- bzw. Mustererkennung für den Anwendungsfall, sowie Integration von netzwerktechnischen Komponenten
  • Experimentelle Evaluation der verteilten Ereigniserkennung bezüglich ihrer Genauigkeit und der Laufzeiteigenschaften des Sensornetzes anhand eines groß angelegten Feldversuches
  • Implementierung einer graphischen Benutzeroberfläche, die die vom Sensornetz erkannten Ereignis im Bezug auf das zu überwachende Areal anzeigt (optional)

Umfeld

Verteilte Ereigniserkennung in Sensornetzen ist derzeit ein aktuelles Thema in der Forschung. Die grundsätzliche Möglichkeit der Ereigniserkennung mit Hilfe der ScatterWeb Plattform wurde am Fachbereich bereits gezeigt, die Vorgehensweise ist gut dokumentiert und auf der Fence Monitoring Homepage beschrieben. Für den praktischen Teil der Arbeit stehen ScatterWeb Sensorknoten zur Verfügung, die am Fachbereich entwickelt wurden und ebenfalls auf der ScatterWeb Homepage voll dokumentiert sind.

Zur Vernetzung der Aktivitäten der Arbeitsgruppe gibt es regelmäßige Treffen aller Studien- und Diplomarbeiter sowie der wissenschaftlichen Mitarbeiter der Arbeitsgruppe montags von 10:00 bis 12:00 Uhr.

Bei Interesse entweder bei Georg Wittenburg (wittenbu@inf.fu-berlin.de) melden oder einfach in Raum 150 vorbeikommen.

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