Drahtlose Sensornetze

Die Technologie für extrem energiesparende, drahtlose Sensornetze

s-net® Technische Lösung

© Foto Fraunhofer IIS

Die Kommunikation in einem Sensornetz findet auf drei logischen Ebenen statt. Auf der Anwendungsebene kommunizieren die Anwendungskomponenten auf dem Knoten mit den korrespondierenden Komponenten im Backend-System. In der Zwischenschicht (Middleware) bieten grundlegende Dienste oder komplexere Abläufe zwischen Knoten ihre Funktionalitäten den Anwendungskomponenten an. Dazu kommunizieren sie ggf. auch direkt miteinander. Schließlich wird die Übertragung von Nachrichten über das Sensornetz durch das Kommunikationsprotokoll geregelt. Nur optimierte Kommunikationsprotokolle können dabei oftmals eine passende Lösung bieten. Die s-net® Technologie des Fraunhofer IIS stellt hier eine vollständige Basis für die Realisierung drahtloser Sensornetzwerke dar.

 

s-net® Systemumgebung

Die s-net® Systemumgebung auf den Sensorknoten besteht aus dem s-net® Betriebssystem KOM-OS, Beobachtungsmechanismen (Monitoring), Hardware-Treibern, dem s-net® Kommunikationsprotokoll, der Applikation und einer Middleware. Für die Anbindung an die Außenwelt verfügen die Sensorknoten über ein Host-Controller-Interface (HCI).

 

s-net® Sensorknoten

Die Sensorknoten in einem s-net® Sensornetz übernehmen verschiedene Rollen:

  • Gateway-Knoten übernehmen die Verbindung des Sensornetzes mit einem Backend System, z. B. einem IP-Netzwerk
  • Zwischenknoten übernehmen die Weiterleitung der Daten zum Ziel oder geben als ortsfeste Basis (sogenannte Ankerknoten) Informationen z. B. zur Lokalisierung.
  • Endknoten übernehmen die sensorische Erfassung, die Datenverarbeitung oder die Anwendungslogik.
  • Mehr Informationen zu s-net® Sensorknoten

 

Anwendungen einfach integrieren

Projektspezifische Applikationen können über drei verschiedene Schnittstellen in die s-net® Systemumgebung integriert werden:

  • Die Anwendung kann von einer Vorlage des Systems (Template) abgeleitet werden, die dann innerhalb des Systems hinterlegt wird. Das KOM-OS-Betriebssystem liefert alle notwendigen Funktionen, um eine Anwendungskomponente zu definieren und zu integrieren.
  • Für die Datenkommunikation mit anderen Sensorknoten, Diensten oder dem Backend-System kann eine Anwendung die dienstorientierten Nachrichtenaustauschfunktionen des s-net® Service Managers nutzen.
  • Für lokale Hardware-Treiber und vergleichbare Anwendungen werden spezielle Schnittstellen zur Programmierung der grundlegenden Funktions- oder Steuerkomponenten genutzt.