Schwarmbasiertes Multipath-Routing in Sensornetzen

Inhaltsverzeichnis

• 1 Einleitung
  • 1.1 Motivation
  • 1.2 Ziele
  • 1.3 Probleme
  • 1.4 Aufbau der Arbeit
• 2 Grundlagen
  • 2.1 Sensornetze
    • 2.1.1 Einsatzgebiete
    • 2.1.2 Design
    • 2.1.3 Besonderheiten
    • 2.1.4 Kommunikation
    • 2.1.5 Technologien
    • 2.1.6 Anwendungen
  • 2.2 Schwarmintelligenz
    • 2.2.1 Selbstorganisation und Emergenz
    • 2.2.2 Modellierung schwarmbasierter Verhaltensweisen
    • 2.2.3 Mechanismen
    • 2.2.4 Vorteile
    • 2.2.5 Schwarmbasierte Anwendungen
    • 2.2.6 Ausblick . .
• 3 Routing in Sensornetzen
  • 3.1 Allgemeine Konzepte .
    • 3.1.1 Fluten und Gossiping
    • 3.1.2 Multipath-Routing
    • 3.1.3 Aggregation.
    • 3.1.4 Energiebewusstes Routing
  • 3.2 Strategien
    • 3.2.1 Datenzentrisches Routing
    • 3.2.2 Lokationsbewusstes Routing.
    • 3.2.3 Hierarchisches Routing.
    • 3.2.4 Andere Arten von Routing
  • 3.3 Systeme
    • 3.3.1 Cougar
    • 3.3.2 TinyDB
    • 3.3.3 TiNA
  • 3.4 Verwandte Arbeiten
    • 3.4.1 Schwarmbasiertes Multipath-Routing in MANETs
    • 3.4.2 Schwarmintelligenz in Sensornetzen.
    • 3.4.3 Amorphous Computing
    • 3.4.4 Andere
• 4 Ein schwarmbasierter Routing-Algorithmus für Sensornetze
  • 4.1 Anforderungen an den Algorithmus . .
  • 4.2 Bestimmung eines angestrebten Schwarmverhaltens
    • 4.2.1 Energieeffizientes Multipath-Routing
    • 4.2.2 Ein Ansatz für Sensornetze
  • 4.3 Interaktionsmechanismen
    • 4.3.1 Etablierung von Pfaden: Erforschen und Fluten
    • 4.3.2 Positives und negatives Feedback
    • 4.3.3 Aggregation.
  • 4.4 Strategie des Algorithmus
    • 4.4.1 Reguläre Arbeitsweise
    • 4.4.2 Erweiterungen
• 5 Implementierung
  • 5.1 Eingesetzte Software
    • 5.1.1 OTcl.
    • 5.1.2 Der Netzwerk-Simulator ns-2
    • 5.1.3 C++.
  • 5.2 Routing-Agent
  • 5.3 Pakete
  • 5.4 Vergleichs-Algorithmus
• 6 Simulation und Evaluierung
  • 6.1 Simulationsszenarien
    • 6.1.1 Aufbau
    • 6.1.2 Parameter des Schwarm-Algorithmus
  • 6.2 Vergleich der Algorithmen
    • 6.2.1 Topologie T1
    • 6.2.2 Topologie T2
• 7 Zusammenfassung
  • 7.1 Bewertung.
  • 7.2 Ausblick

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die Arbeit untersucht die Anwendung von Schwarmintelligenz im Bereich des Multipath-Routings in Sensornetzen. Ziel ist es, einen neuen, schwarmbasierten Routing-Algorithmus zu entwickeln, der die besonderen Herausforderungen von Sensornetzen, wie begrenzte Energie, begrenzte Bandbreite und dynamische Topologie, bewältigt.

• Energieeffizientes Multipath-Routing
• Selbstorganisation und Emergenz in Sensornetzen
• Anwendungen von Schwarmintelligenz in drahtlosen Netzwerken
• Simulation und Evaluierung von Routing-Algorithmen
• Vergleich mit bestehenden Routing-Strategien

Zusammenfassung der Kapitel

Das erste Kapitel bietet eine Einleitung zum Thema Schwarmbasiertes Multipath-Routing in Sensornetzen. Es werden die Motivation, die Ziele und die Herausforderungen der Arbeit vorgestellt. Kapitel 2 behandelt die Grundlagen von Sensornetzen und Schwarmintelligenz. Es werden die Eigenschaften von Sensornetzen, die Funktionsweise von Schwarmintelligenz und die Anwendung von Schwarmintelligenz in anderen Bereichen erläutert. Kapitel 3 beleuchtet das Routing in Sensornetzen und stellt verschiedene Routing-Konzepte und -Strategien vor. Es werden auch verwandte Arbeiten zu schwarmbasiertem Multipath-Routing und Schwarmintelligenz in Sensornetzen diskutiert. Kapitel 4 präsentiert einen neuen, schwarmbasierten Routing-Algorithmus für Sensornetze. Es werden die Anforderungen an den Algorithmus, das angestrebte Schwarmverhalten und die Interaktionsmechanismen des Algorithmus erläutert. Kapitel 5 beschreibt die Implementierung des Algorithmus und die eingesetzte Software. Kapitel 6 behandelt die Simulation und Evaluierung des Algorithmus. Es werden verschiedene Simulationsszenarien vorgestellt und der Algorithmus mit anderen Routing-Algorithmen verglichen. Kapitel 7 fasst die Ergebnisse der Arbeit zusammen und gibt einen Ausblick auf zukünftige Forschungsarbeiten.

Schlüsselwörter

Sensornetze, Schwarmintelligenz, Multipath-Routing, Energieeffizienz, Selbstorganisation, Emergenz, Routing-Algorithmen, Simulation, Evaluierung.