In der Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden im Master Angewandte Informationstechnologien wurden zwei Module zum Thema ''Sensornetze'' behandelt:
- Forschungsprojekt/-seminar Sensornetze
- Vorlesung Sensornetze
In der Vorlesung wurden Themen verteilt, die als Vortrag und auch schriiftlich ausgearbeitet werden sollten.
Ein Thema davon war Contiki, das von Hermann Lorenz und mir (Angelos Drossos) behandelt wurde. Der Vortrag sowie die Ausarbeitung ist in diesem Repository unter vorlesung/contiki zu finden.
Da das Betriebssystem Contiki sehr umfragreich ist, wurde der Fokus auf die Aspekte der Implementierung sowie auf den Netzwerk-Stack (Physikalische Schicht bis zur Netzwerk-Schicht) gelegt. Im Vortrag wurde am Rande auch das Laden von Modulen zur Laufzeit (dynamic module loading) behandelt.
Projektziele:
Im Rahmen des Forschungsprojektes soll überprüft werden, inwiefern eine offene/freie Heimautomatisierung durch Anwendung bestehender Informationstechnologien in einem Sensornetzwerk realisierbar ist.
Dabei sind für die Konzipierung im Rahmen unseres Forschungsprojektes die folgenden Zielstellungen erarbeitet worden:
- Es sollen nur quelloffene und freie Module verwendet werden. Dabei ist „frei“ im Sinne der Definition der Free Software Foundation zu sehen.
- Das Nutzen existierender, energieeffizienter Standardtechnologien bilden die Grundlage für die Interoperabilität (Herstellerunabhängigkeit) sowie die Langlebigkeit batteriebetriebener Sensorknoten.
- Die Erweiterbarkeit des Hausautomatisierungssystems und damit die Integration anderer -- auch proprietärer -- Sensornetze ist zu untersuchen.
- Es ist wünschenswert, dass neue Geräte sich möglichst automatisch im System anmelden. Der Ausfall einzelner Sensorknoten darf das System nicht gefährden. Somit ist eine Skalierbarkeit des Hausautomatisierungssystems von Nöten.
Projektanatz:
Die konkret untersuchte Hausautomatisierungslösung besteht aus einem dedizierten Netzknoten (Server), der die Regelung des Systems übernimmt. Auf diesem befindet sich folglich auch die Regelverarbeitung.
Das Sensornetz soll auf dem Funkstandard 6LoWPAN basieren. Als Sensorknoten sollen ATmega128RFA1-Mikrocontroller mit dem Betriebssystem Contiki-OS eingesetzt werden.
Der Informationsaustausch zwischen den einzelnen Sensorknoten und dem Server soll über das Constrained Application Protocol (CoAP) realisiert werden. CoAP ist ein im Vergleich zu HTTP energieeffizientes Protokoll, welches dennoch URIs unterstützt.
Bestehende Sensornetze, wie FS20 oder HomeMatic, werden mit Hilfe von Gateways integriert, welche ein Mapping zwischen dem entsprechenden Sensornetzprotokoll und CoAP durchführen.
Repository:
In diesem Repository sind die letzten zwei Vorträge zum Forschungsprojekt sowie zum Teilprojekt ''Sensoransteuerung'', bearbeitet von Angelos Drossos sowie Hermann Lorenz, die Ausarbeitung zu finden.