End-to-End TCP för Sensornätverk

År:

Taggar: , , , , , , , , , , ,

Foto: "End-to-End TCP för Sensornätverk" av End-to-End TCP för Sensornätverk

Trådlösa multi-hop sensornät (WSN) möjliggör effektiv insamling av sensordata. För att uppfylla visionen av prylarnas Internet (Internet of Things) får WSN inte vara isolerade utan måste vara uppkopplade mot Internet så att de är nåbara från externa nät för monitorering och styrning. Ferrari et al. har tidigare tagit fram “trådlösa bussen” (low-power wireless bus, LWB), ett nytt sätt att nätverka sensorer som är både mera tillförlitligt och effektivt än traditionella metoder. LWB är baserad på Glossy “flooding” som använder sig av konstruktiv radio-interferens för att skicka datapaket till hundratals sensorer inom några få millisekunder. Ferrari et al. har visat att det är mycket effektivare att använda LWB än vanliga trädbaserade datainsamlingsalgoritmer. Hittills, har LWB bara använts inom själva sensornät utan uppkoppling mot Internet. Dessutom använder LWB proprietära protokoll istället för Internetprotokoll. Att använda sig av Internetprotokoll är dock obligatoriskt inom Internet of Things.

Inom detta projekt har de gjort LWB redo för att bli uppkopplad mot Internet. Målet här var att visa experimentellt på riktiga sensornoder att med LWB och Glossy som underliggande sensornätteknologi är det också möjligt att använda TCP för att kommunicera effektivt och energisnålt mellan hostar på Internet och sensorer inom ett trådlöst multi-hop nätverk. Scheduleringen av kommunikation inom LWB görs av gatewayn mellan det trådlösa sensornätet och Internet. Gatewayn allokerar tidsslottar för TCP förbindelserna. De har tagit fram olika scheduleringspolicies som optimerar antingen sensornätets livslängd eller antalet TCP-förbindelser och fördröjningen för datainsamlingen respektive styrning av sensorer. Våra experiment har visat att med LWB får TCP-förbindelser från externa hostar förutsägbar energiförbrukning, fördröjning och bandbredd. Detta är inte möjligt med vanliga trädbaserade sensornätverk.

Vår implementering fungerar på två olika sensornätsplattformer (TmoteSky och noder från det svenska företaget Upwis) och källkoden finns tillgänglig på http://www.it.uu.se/research/project/e2eTCP

Projektledare är Thiemo Voigt vid Uppsala universitet.

Läs mer