Energieeffiziente Anpassung des Arbeitszyklus in drahtlosen Sensornetzen

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Drahtlose Sensornetze messen physikalische Größen und melden diese an eine Basisstation. Aufgrund der geographischen Verteilung der Sensorknoten und der Bedingungen bei der Mehrwegeausbreitung kann es vorkommen, dass nicht alle Knoten direkten Kontakt zur Basisstation haben. Sie müssen andere Knoten als Vermittlungsstation nutzen, um Nachrichten weiterzuleiten. Um den Energieverbrauch zu senken, werden Nachrichten ereignisbasiert generiert und zeitbasiert vermittelt. Der Arbeitszyklus beschreibt den Anteil der Vermittlungsaktivität am Gesamtzyklus. Aktuelle Methoden berücksichtigen jedoch nicht die Verbindung zwischen dem von der Anwendung generierten Verkehr und der Vermittlungshäufigkeit. In dieser Arbeit wird ein Verfahren vorgestellt, das den Arbeitszyklus zur Laufzeit automatisch anpasst. Hierzu wird in der Vermittlungsstation die Verkehrscharakteristik gemessen und für die Anpassung des Arbeitszyklus verwendet. Die Leistungsfähigkeit dieser Anpassung wird durch Simulationen untersucht, die das Verhalten bei unterschiedlichen Parametrierungen in statischen und dynamischen Szenarien zeigen. Zusätzlich werden analytische Modelle entwickelt, um dem Anwender eine Einschätzung des Verhaltens zu ermöglichen. Es wird auch demonstriert, dass der Ansatz mit etablierten Standardtechniken, wie IEEE 802.15.4, kompatibel ist.