"SkySynch", Zeitsynchronisation in TmoteSky Sensornetzen
(Time synchronisation in TmoteSky sensor networks)

go back

Unter dem Begriff ”Sensornetz“ versteht man einen Verbund von kleinsten, drahtlos miteinander vernetzten Computern, die durch die Ausstattung mit Sensoren zur feinmaschigen und umfassenden Beobachtung von Ph¨anomenen der realen Welt eingesetzt werden. Aufgrund dieser Einbettung von Sensornetzen in die reale Welt haben die Kategorien Raum und Zeit eine fundamentale Bedeutung für viele Anwendungen. Für die Koordination der Sensorknoten untereinander und die Interpretation von Beobachtungen spielt der Zeitpunkt eines Ereignisses eine wichtige Rolle. Viele Anwendungen erfordern eine gemeinsame Zeitbasis der beteiligten Sensoren. Hierzu ist das Synchronisieren der Uhren aller Geräte erforderlich.Wenn die Hardware diesen Dienst nicht anbietet, so muss die Synchronisation über spezielle Protokolle erfolgen. Die vorhandenen Protokolle (Network Time Protokoll (NTP)) und Algorithmen zur Zeitsynchronisation, die sich in herkömmlichen Netzen bewährt haben, erfüllen leider die Anforderungen der Sensornetze nur unzureichend, weshalb neue Methoden zur Synchronisation der Uhren entworfen werden müssen.

Der Kern dieses Projektes ist die Untersuchung der Anforderungen an die Synchronisation und die Implementierung eines Synchronisationsverfahrens für die neue TmoteSky Plattform der Firma Moteiv. Leider unterstützt TinyOS diese Hardware zur Zeit noch nicht vollständig, daher gibt es im System noch keinen Dienst, den man für die Synchronisation dieser Motes nutzen könnte. Existierende Implementierungen sind an ältere Mica2-ähnliche Plattformen orientiert. Im Unterschied zu diesen Plattformen besitzen die Tmote Sky Geräte einen neuen Transceiver (CC2420), der den Standards IEEE 802.15.4 und ZigBee entspricht. Durch die Nutzung von Start of Frame Delimiter Signalen (SFD) kann das hier vorgestellte Verfahren eine bessere Genauigkeit erzielen, als es bisher auf der MAC-Ebene dieser Plattform möglich war.

Publications