MSHP-Anbindung drahtgebundener Sensoren über ein drahtloses Sensornetzwerk

Einleitung

Im Rahmen dieses Projekts "Gestaltung altersgerechter Lebenswelten" GAL wird als technische Basis eine auf OSGi basierende Multi-Services-Home-Plattform (MSHP) eingesetzt. Während des ersten Projektabschnitts wurden viele unterschiedliche Sensoren und Aktoren über unterschiedliche (meist kabelgebundene) Schnittstellen angebunden. Wenn ein solches System in Zukunft in Feldversuchen mehrfach installiert werden soll, sind unterschiedliche und noch dazu kabelgebundene Schnittstellen hinderlich und führen zu höheren Installationskosten und geringerer Akzeptanz.

Auf dem Weg zu einem „installierbaren“ Gesamtsystem ist es also wichtig und sinnvoll, sowohl die Anzahl der unterschiedlichen Schnittstellen zu verringern, als auch drahtgebundene Schnittstellen durch drahtlose Schnittstellen zu ersetzen. Um das zu erreichen soll zunächst ein Gateway entwickelt werden, das bestimmte bisher drahtgebundene Schnittstellen bidirektional über ein Sensornetz drahtlos verbindet.

Aufgabenstellung

Ziel dieser Arbeit ist es also, Sensoren bzw. Aktoren, die bisher drahtgebunden an die MSHP angebunden worden sind, über ein drahtloses Sensornetzwerk zu verbinden. Eingangs ist ein kurzer Überblick über die im Projekt verwendeten kabelgebundenen Schnittstellen und Protokolle zu erstellen, der jeweils auch die erwartete Datenrate umfasst.

Um einen einfachen Einstieg in die Implementierung zu bekommen, ist zunächst eine bidirektionale serielle Schnittstelle über zwei Sensorknoten zu realisieren. In einem weiteren Schritt ist es sinnvoll, dafür nur einen Knoten zu verwenden und den einen Endpunkt über die vorhandene Sensornetz-Anbindung in die MSHP zu verschieben. Diese Anbindung ist in geeigneter Art und Weise zu evaluieren.

Daraufhin ist – basierend auf den anfänglichen Untersuchungen zu den verwendeten Schnittstellen und den Ergebnissen der ersten Evaluation der seriellen Schnittstelle – eine geeignete kabelgebundene Schnittstelle auszuwählen, die es im Rahmen dieser Arbeit zu adaptieren gilt. Basierend auf der Auswahl sind gegebenenfalls zunächst Protokolle zu analysieren und die Hardwareanbindung entsprechend herzustellen.

Die zu entwickelnde Lösung sollte mindestens als transparentes Gateway funktionieren. Ein Verschieben des einen Endpunktes in die MSHP wäre wünschenswert. Die Funktionsfähigkeit der Implementierung ist an einem Beispielaufbau zu zeigen und sinnvoll zu evaluieren. Gegebenenfalls auftretende Einschränkungen sind zu erläutern

• Entwicklung und Implementierung einer drahtlosen Body-Area-Network-Anbindung an die OSGI-Service-Platform
• Entwicklung und Implementierung einer Datenbankanbindung an die OSGI-Service-Platform

• Atmel AVR-Raven

• Contiki - OS für Sensorknoten
• Eclpise Equinox (OSGI-Framework)
• Maven (Build-System)