ToleranceZone

Fehlertolerante Middleware-Idiome basierend auf selbststabilisierenden Techniken.

  • Laufzeit:Oktober 2011 bis August 2017
  • Finanzierung: DFG Projekt
  • Projektpartner: Prof. Thurau, Institut für Telematik, TU Hamburg-Harburg

Die Entwicklung von drahtlosen Sensornetzen muss die enge Verzahnung des Netzes mit der Umwelt, die knappen Ressourcen und die unzuverlässige drahtlose Kommunikation berücksichtigen. Diese Randbedingungen führen häufig zu  transienten Störungen, wodurch die Realisierung eines langandauernden, wartungsfreien Betriebs zu einer enormen Herausforderung wird. 

Das ToleranceZone Projekt hat das Ziel, grundlegende Operationen drahtloser Sensornetze mit Fehlertoleranz auf der Basis selbststabiliserender Algorithmen auszustatten und so die Grundlagen für einen Dauerbetrieb zu legen. Die geplanten Arbeiten basieren auf zwei fundamentalen Annahmen. Erstens kann Fehlertoleranz nicht durch einfaches Hinzufügen von Komponenten erreicht werden, sondern muss inhärenter Bestandteil aller Komponenten sein. Zweitens muss Fehlertoleranz eine selbstorganisierende Eigenschaft sein.

Das Projekt will den Nachweis erbringen, dass der Einsatz der Selbststabilisierung mindestens den gleichen Grad an  Fehlertoleranz erbringen kann, der mit den zurzeit verfügbaren Middleware-Plattformen erreicht wird. Gleichzeitig wird gezeigt, dass der Bedarf an Ressourcen geringer ist und dass die Anpassung an neue Fehlerklassen inhärent gegeben ist. Der quantitative Nachweis erfolgt durch einen Vergleich von existierender Middleware-Ansätzen und einer prototypischen Implementierung der neuen Vorgehensweise.

Die erwarteten Resultate werden entscheidend das Feld der Fehlertoleranz in drahtlosen Sensornetzen vorantreiben. Am Ende des Projektes werden Algorithmen und Methoden zur Verfügung stehen, die diese Netze wesentlich näher hin zu realen Anwendungen bringen.

Publikationen

2015

  • Sandra Beyer, Stefan Lohs, Jörg Nolte, Reinhardt Karnapke, Gerry Siegemund "Self-Stabilizing Structures for Data Gathering in Wireless Sensor Networks",The ninth International Conference on Sensor Technologies and Applications (Sensorcomm 2015),pp 71-76, 2015

2014

  • Sandra Beyer, Stefan Lohs, Reinhardt Karnapke, Jörg Nolte. "Self-Stabilizing Aggregation- and Reduction-Structures for Wireless Sensor Networks". Technical Report UP, ISSN 0946-7580, TR-2014-1, 13. Fachgespräch Sensornetze, Universität Potsdam, 2014, pp. 13-16.

2013

  • Gerry Siegemund, Volker Trau, Stefan Lohs, Jörg Nolte "Directed Link Utilization with Mahalle+", TechReport ISSN 1437-7969, 12. FGSN, Cottbus, Deutschland, September 2013
  • Stefan Lohs, Reinhardt Karnapke, Jörg Nolte "ToleranceZone - A Self-Stabilizing Middleware for Wireless Sensor Networks", Poster, EWSN'13, Gent, Belgien, Februar 2013
  • Stefan Lohs, Reinhardt Karnapke, Jörg Nolte "Visualization of Self-Stabilizing Algorithms for Wireless Sensor Networks", Demo, EWSN'13, Gent, Belgien, Februar 2013
  • Gerry Siegemund, Volker Turau, Christoph Weyer, Stefan Lohs, Jörg Nolte. "An Agile and Stable Neighborhood Protocol for WSNs". Lecture Notes in Computer Science Vol. 8255, 2013 pp. 376-378.

2012

  • Stefan Lohs, Jörg Nolte, Gerry Siegemund, Volker Turau "Mission Statement: ToleranceZone. A Self-Stabilizing Middleware for Wireless Sensor Networks", Technical Report SEEMOO-TR-2012-03, 11. Fachgespräch Sensornetze, Darmstadt, Germany, September 2012, pp. 33-35. pdf
  • Stefan Lohs, Reinhardt Karnapke, Jörg Nolte, and Andreas Lagemann: "Self-stabilizing sensor networks for emergency management", Second Workshop on Pervasive Networks for Emergency Management, Lugano, Switzerland, March 2012, pp. 721-726. pdf