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Heimliches Lauschen und Schwatzhaftigkeit

Fehlverhalten bei Sensoren

Selbst wenn ein Sensorknoten genug Energie hat, er im gleichen Rhythmus wie sein Nachbar tickt und seine Sprache dieselbe ist, kommt es zu manchmal zu Verständigungsschwierigkeiten im Sensornetz. Der Grund dafür ist der große Informationsstrom, den die Sensorknoten zu verarbeiten haben. Gleichzeitig muss sich das System selbständig organisieren, ohne dass es eine Zentrale gibt, auf deren Befehle alle Sensorknoten gleichzeitig hören.

Zu den Herausforderungen bei der Konzeption eines Sensornetzes gehört es deshalb, typische „Sprachstörungen“ oder „Gehörschäden“ der Sensoren zu verhindern, denn in beiden Fällen gehen Energie und Informationen verloren.

Schatz, Du hörst mir nicht zu!

So kann es beispielsweise passieren, dass ein Sensorknoten wach ist, ohne Daten zu sammeln, oder dass er die Kommunikation zwischen anderen Sensorknoten mit anhört, obwohl die Daten für ihn nicht relevant sind. Es kommt auch vor, dass ein Mote seine Daten sendet, ohne dass der Angefunkte noch zuhört.

Ebenso problematisch wird es, wenn mehrere Sensorknoten gleichzeitig über dieselbe Sache, über das gleiche zu überwachende Medium, reden. Diese Nachrichten können sich so überlagern, dass kein Empfänger sie mehr versteht. Solche so genannten Kollisionen werden durch Sensorknoten verursacht, die nicht mitbekommen, dass sie die Kommunikation zwischen zwei anderen Knoten stören und unentwegt weitersenden. Manchmal traut sich ein Mote auch nicht zu senden, weil er das Gespräch zwischen anderen Sensorknoten abhört. Obwohl er die Kommunikation mit seinem eigenen Signal nicht stören würde, hindert ihn das daran, seine eigene Botschaft abzusetzen.

Einschreiben mit Rückschein

Um derartige Probleme zu vermeiden, entwickeln Informatiker bestimmte Kommunikationsprotokolle, die einen zuverlässigen Datenaustausch ermöglichen. So lernen die Knoten, sich untereinander durch Sendeanträge, Empfangsbereitschaftsanzeigen oder Einladungen abzusichern, bevor sie Informationen versenden. Nach dem Erhalt von Datenpaketen verschicken die Sensoren Empfangsbestätigungen, um danach schlafen zu gehen und in den Strom sparenden Stand-by-Betrieb zu wechseln – bis zum nächsten Wecksignal.

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Stand: 31.03.2006

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