TU BRAUNSCHWEIG
| Carl-Friedrich-Gauß-Fakultät | Informatik
Informatikzentrum

Seminar Kommunikation und Multimedia: "Advanced Topics in Wireless Sensor Networks"

Modulnr.INF-STD-20, ET-STD-05
Veranst.Nr.INF-KM-024
Studieng.Diplom Elektrotechnik, Diplom Informatik, Diplom Informations-Systemtechnik, Diplom Wirtschaftsinformatik, Lehramt Informatik, Master Computational Sciences in Engineering, Master Elektrotechnik, Master Informatik, Master Informations-Systemtechnik, Master Mobilität und Verkehr, Master Wirtschaftsinformatik
IBR Gruppe(n)CM (Prof. Wolf)
ArtSeminar
Dozent
PhotoProf. Dr.-Ing. Lars Wolf
Institutsleiter
wolf[[at]]ibr.cs.tu-bs.de
+49 531 3913288
Raum 138
Assistent
PhotoDr. Michael Doering
Ehemaliger Wissenschaftlicher Mitarbeiter
mdoering[[at]]ibr.cs.tu-bs.de
LP5
SWS0+2
ScheinerwerbSchriftliche Ausarbeitung und erfolgreicher Seminarvortrag. Die Note wird abhängig von der aktiven Teilnahme am Seminar sowie der Qualität des Vortrages und der Ausarbeitung bestimmt.
Anmeldung

Eine Anmeldung zu den Einzelthemen ist nicht möglich. Die Vorstellung und Vergabe der Einzelthemen findet am 10.04.2012 um 16:00 Uhr im Raum 105 (IBR-Seminarraum) statt.

Inhalt

Überblick

TBD

In diesem Seminar sollen entsprechende Forschungsfragen und Projekte vorgestellt und diskutiert werden.

Einzelthemen

NrThemaBetreuer
M1Anforderungen an VANETsDr. Julian Timpner

Die Entwicklung von VANETs wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst, u.a. dem Wunsch nach fortgeschrittenen Fahrerassistenzsystemen und Sicherheitsanwendungen wie Unfallvermeidung. Aufgrund der teilweise sehr unterschiedlichen Anwendungsziele gibt es keine einheitlichen Anforderungen fuer die Fahrzeugkommunikation. In der Forschung werden daher oft generische Metriken zur Bewertung der Verbindungsqualitaet, z.B. Paketankunftsraten, eingesetzt. Diese sind jedoch moeglicherweise ungeeignet oder ergeben nur in bestimmten Faellen eine brauchbare Bewertungsgrundlage.

In dieser Arbeit soll ein Ueberblick ueber den Stand der Forschung bzgl. spezifischer Kommunikationsanforderungen an VANETs gegeben werden und mit typischen, generischen Metriken verglichen werden.

M2Time Synchronization in Wireless Sensor NetworksDr. Johannes Morgenroth

In dieser Arbeit sollen verschiedene Verfahren zur Synchronisierung von Uhren auf Sensorknoten vorgestellt werden. Dabei ist zu erläutern, welche Vor- bzw. Nachteile die jeweiligen Verfahren mit sich bringen und in welchen Szenarien diese eingesetzt werden können.

M3Encryption and Key-Exchange in Wireless Sensor NetworksDr. Felix Büsching

Verschlüsselung von Daten bei der Übertragung gehört im täglichen Leben mittlerweite zum Standardvorgehen. Grundlegende Schlüsselaustauschmechanismen zur asynchronen Verschlüsselung wurden jedoch für Desktop- bzw. Server-Systeme entwickelt und basieren meistens auf der aufwändigen Berechnung von möglichst großen Primzahlen. In drahtlosen Sensornetzen können solche Verfahren aufgrund der beschränkten Rechenleistung nicht oder nur mit verhältnismäßig großem Aufwand (Zeit, Energie) verwendet werden.

In dieser Arbeit sollen Ansätze und aktuelle Forschung zu Verschlüsselungsmechanismen in drahtlosen Sensornetzen präsentiert werden, wobei auch auf dem Schlüsselaustausch eingegangen werden soll.

M4Collective communicationDr. Sebastian Schildt

Ein Ziel der WSN Commuity sind größere Netze: Mehr Geräte, mehr Anwendungen, Netzwerkknoten überall. Mehr Nodes auf engen Raum liefern potentiell mehr Informationen. Aber die Kommunikation wird schwieriger. Das Aufteilend es Kanals via T/C/FDMA etc. wird schwieriger, und irgendwann ist der Punkt erreicht, wo sich auf diese Weise kaum noch sinnvolle Daten in hinreichender Zeit von allen Knoten übertragen lassen. Was tun? Ein Ansatz ist, alle gleichzeitig senden zu lassen, aber die Modulation so geschickt zu wählen, dass das kombinierte Signal sinnvolle Informationen enthält.

M5Data Mules in WSNs: Quo Vadis?Dr. Wolf-Bastian Pöttner

Es ist geplant, dass drahtlose Sensornetzwerke insbesondere zur Überwachung und Beobachtung der Umgebung eingesetzt werden. Zum diesem Zweck ist es in der Regel erforderlich, dass die von den Sensoren gesammelten Daten zu einem oder mehreren zentralen Punkten (sog. Senken) übermittelt werden. Dort werden sie dann je nach Anwendungszweck gespeichert, ausgewertet oder einem menschlichen Operator zur Begutachtung vorgelegt. In abgelegenen Netzen ist die Verbindung der Sensoren mit der Senke unter Umständen mit vielen Zwischenknoten (Intermediate Nodes) verbunden, diese Kosten Geld und Energie.

Sog. Data Mules (Mobile Ubiquitous LAN Extensions) sammeln Daten an einem Punkt ein und bewegen sich dann zu einem anderen Punkt, wo sie die Daten wieder abliefern. Die Bewegung kann dabei explizit (ein Robotor) oder parasitär (in der Tasche eines Menschen) erfolgen. Diese Technik erlaubt es, weit entfernte Netze an Senken anzubinden ohne viel Infrastruktur installieren zu müssen.

In dieser Arbeit soll es darum gehen, wie der Stand der Dinge im Bereich Data Mules in drahtlosen Sensornetzwerken (WSNs) ist. Zunächst soll erarbeitet werden, was Data Mules genau tun. Anschließend ist zu erarbeiten, welche Entwicklungen es zum Thema Data Mules gegeben hat. Abschließend ist eine Übersicht über Projekte und praktische Erfahrungen mit Data Mules zu geben.

Ablauf

Auch in diesem Semester wird es wieder eine gegenseitige Begutachtung der Ausarbeitungen durch die Teilnehmer des Seminars geben. Das bedeutet, dass jeder Teilnehmer nach der Abgabe der finalen Version seiner Ausarbeitung zwei Ausarbeitungen anderer Teilnehmer erhält, zu denen er ein kleines Gutachten (Review) schreiben muss. Dieses Review soll sowohl positive als auch negative Kritik enthalten und dazu beitragen, dass die Ausarbeitung weiter verbessert wird. Für die Erstellung der Reviews wird es eine entsprechende Vorlage geben, die ausgefüllt werden muss.

Hinweise

Die Ausarbeitungen ist als PDF abzuliefern. Der Umfang der Ausarbeitungen muss dabei 12 bis 15 Seiten umfassen, für den Vortrag selbst sind minimal 18, maximal 22 min. angesetzt. Jeder Teilnehmer des Seminars erhält Basisliteratur zu seinem jeweiligen Thema. Darüber hinaus sollte jeder Teilnehmer zusätzlich eine selbständig Recherche, z.B. im Internet durchführen. Die Betreuer stehen hierbei jederzeit gerne hilfreich zur Seite.

Aufgrund entsprechender Erfahrungen soll auch noch auf die Selbstverständlichkeit hingewiesen werden, dass die Ausarbeitung in eigenen Worten erfolgen muss und das durch den elektronischen Bezug von Literatur verleitete Copy&Paste von Textpassagen ein Vergehen gegen die Prüfungsordnung darstellt.

Eine LaTeX-Vorlage für die Ausarbeitung ist hier zu finden, ebenso wie ein Beispiel einer Ausarbeitung im PDF-Format.

Weitere Hinweise für die Gestaltung der Ausarbeitung finden sich auf den Webseiten des IBR.

Als Präsentationsvorlage kann dieses PowerPoint-Template (PPT) bzw. PowerPoint-Template (PPTX)oder dieses OpenOffice-Template verwendet werden.

Selbstverständlich existiert auch eine Vorlage für Latex, basierend auf Beamer: Beamer Beispiel mit TU-Logo [PDF].

Jeder Seminarteilnehmer bekommt auf Wunsch einen Account für die Rechner des Instituts.

Termin(e)
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DatumBeschreibung
10.04.2012, 16:00 UhrTreffen zur Vergabe der Einzelthemen (IZ Raum 105)
23.04.2012, 16:00 UhrAbgabe einer ersten Gliederung
15.05.2012, 16:00 UhrAbgabe der ersten vollständigen Ausarbeitung
04.06.2012, 12:00 UhrAbgabe der vollständigen Ausarbeitung
04.06.2012, 17:00 UhrAusgabe Ausarbeitung für die Reviews an die Teilnehmer
11.06.2012, 12:00 UhrAbgabe der Reviews durch die Teilnehmer
11.06.2012, 17:00 UhrAusgabe der Reviews an die Teilnehmer
25.06.2012, 16:00 UhrAbgabe der finalen Ausarbeitung
02.07.2012, 16:00 UhrAbgabe einer ersten Version der Folien
09.07.2012, 12:00 UhrAbgabe der finalen Folien
13.07.2012, 09:30 UhrBlockveranstaltung mit Vorträgen (IZ Raum 105)
Literatur/Links

Im World-Wide-Web gibt es verschiedene Hinweise zur Gestaltung von Seminarvorträgen. Als besonders beachtenswert gilt:

Für die Literaturrecherche könnten diese Links hilfreich sein:

Hier noch ein paar Tipps+Tricks zu (La)TeX

Die Folien der Themenvergabe sind hier als PDF-Dokument zu finden.


aktualisiert am 08.05.2012, 15:14 von Dr. Michael Doering
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