xINGA: Entwurf und Umsetzung einer XMega-basierten Plattform für den INGA-SensorknotenxINGA: Design and Implementation of a XMega based platform for the INGA sensor node

Einleitung

Der am IBR entwickelte drahtlose Sensorknoten INGA wird in mehreren studentischen Arbeiten verbessert und weiterentwickelt. Basis für die Entwicklungen am Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund ist in den meisten Fällen das Sensorknotenbetriebssystem Contiki.

Die bisherigen Versionen von INGA basieren auf Atmels ATMega-1284P-Mikrocontroller. Die neueren XMega-Mikrocontroller weisen zwar einen etwas veränderten Befehlssatz auf, verfügen aber über ein nicht zu vernachlässigendes Potential: Neben weiter verringerter Stromaufnahme bieten sie auch mehr Anschlussmöglichkeiten und eine flexiblere Nutzung dieser Anschlüsse, was die Verwendung eines XMega-Mikrocontrollers für einen universellen Sensorknoten besonders interessant macht.

Aufgabenstellung

In dieser Arbeit sollen zunächst die grundsätzlichen Anpassungen für den Einsatz von Contiki auf Atmels XMega-Prozessoren betrachtet und beispielhaft implementiert werden. Hierfür können gerne vorhandene Arbeiten herangezogen und angepasst werden.

In einem nächsten Schritt sollte dann ein Evaluationsboard entworfen werden, welches in seiner sonstigen Ausstattung dem bisherigen INGA-Sensorknoten (evtl. erweitert um sinnvolle Merkmale) entspricht. Jedoch sollte nun ein entsprechend auszuwählender und mit dem Betreuer abzustimmender Mikrocontroller der XMega-Reihe zum Einsatz kommen. Auf dem Evaluationsboard sollten – sofern möglich und sinnvoll – auch die weiteren Verbesserungen und Erweiterungen aus anderen studentischen Arbeiten integriert werden.

Es sollte auch darüber nachgedacht werden, ob und inwiefern beim Entwurf des Evaluationsboards die Möglichkeit geschaffen werden kann, die (singuläre) Ansteuerung unterschiedlicher Radio-Transceiver zu ermöglichen.

Am Ende der Arbeit sollte Contiki auf dem Evaluationsboard lauffähig sein, wobei die Tiefe der Unterstützung nicht bis ins letzte Detail implementiert sein muss.

In einer abschließenden Evaluation ist zu zeigen, dass die gewählte Umsetzung funktionsfähig ist. In einem weiteren Evaluationsschritt sollte dann kurz die Leistungsfähigkeit der bisherigen INGA-Plattform im Vergleich zu der in dieser Arbeit vorgestellten Lösung angestellt werden.

Links

• Contiki