Schwarmbasiertes Multipath-Routing in Sensornetzen

Diplomarbeit aus dem Jahr 2006 im Fachbereich Informatik - Technische Informatik, Note: 1,3, Technische Universität Berlin (Institut für Telekommunikationssysteme), Veranstaltung: Verteilte Systeme, Schwarmintelligenz, Sprache: Deutsch, Abstract: Sensornetze stellen eine neuartige Technologie dar, deren Realisierung erst durch technische

Fortschritte der letzten Jahre, wie die Entwicklung immer kleinerer Computerkomponenten,

ermöglicht wurde. Im Vergleich zu herkömmlichen Computer-Netzwerken bestehen Sensornetze

aus einer vergleichsweise großen Anzahl von Knoten. Mittels diverser Sensoren sind die Knoten

imstande, Ereignisse in ihrer Umgebung wahrzunehmen.

Die Aufgabe der Sensorknoten ist die Beobachtung der Umwelt und das Berichten besonderer

Ereignisse an eine Basisstation. Sensornetze stellen somit eine Verbindung zwischen der realen

Welt und der informationstechnischen Welt der Computer dar [1].

Sensornetze müssen zur Selbstorganisation im Stande sein: Zum einen erschwert die große Anzahl

der Knoten eine effektive Wartung. Zum anderen existieren Ans¿atze, um Sensornetze in schwer

zugänglichen Gebieten fernab der Zivilisation einzusetzen. Sensorknoten werden i. Allg. mittels

einer Batterie betrieben. Falls sie keine Möglichkeit - wie z.B. Solarzellen - besitzen, um sich

wieder aufzuladen, ist ihre Lebenszeit begrenzt.

Auf dem Weg bis zur Integration dieser Technologie in unser allt¿agliches Leben sind noch zahlreiche

Herausforderungen zu l¿osen. Ein Mittel dazu k¿onnte Schwarmintelligenz darstellen.

Schwarmintelligenz ist ein Konzept, welches durch Verhaltensweisen von Schw¿armen (besonders

die von Ameisen bei der Nahrungssuche) inspiriert wurde. Das Ziel dieses Ansatzes ist es, spezielle

Verhaltensweisen zu imitieren und in technischen Anwendungen somit auch deren Vorteile

zu nutzen. Bei Schwärmen entsteht scheinbar intelligentes Verhalten aufgrund der Interaktionen

der einzelnen Individuen, welche selbst nur ein einziges, individuelles Ziel verfolgen. Durch die

spezielle Art der Interaktion wird der Schwarm zu mehr als nur der Summe seiner einzelnen

Teile. Ein besonderer Vorteil im Hinblick auf die technische Umsetzung dieses Verhaltens ist

die Tatsache, dass Individuen in Schwärmen größtenteils ohne direkte Kommunikation auskommen.

In verteilten Systemen stellt Kommunikation, ganz abgesehen von den damit verbundenen

Problemen der zeitlichen Verzögerung, auch einen Ressourcen belastenden Prozess dar.

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