Energieeffizientes Routing in linearen Sensornetzwerken

Abstract

Der effektive Einsatz von Sensornetzwerken setzt eine besonders hohe Lebensdauer der batteriebetriebenen Sensormodule voraus. In der Vergangenheit wurden deshalb zahlreiche energieeffiziente Routingprotokolle für Sensornetze entwickelt. Die überwiegende Mehrheit dieser Protokolle geht dabei von einer maschenartigen Netzwerktopologie aus. Für bestimmte Anwendungen hingegen, wie beispielsweise der sensorbasierten Betriebsüberwachung von Ölpipelines, ist eine lineare Anordnung der Sensormodule inhärent. Aus diesem Grund stellt der vorliegenden Artikel das ,,Minimum Energy Relay Routing“ (MERR)-Protokoll vor, ein speziell für lineare Sensornetzwerke entwickeltes Routingprotokoll. Es werden konventionelle Routingstrategien besprochen und der Aufbau von Routingpfaden charakterisiert, entlang derer die aufzuwendende Energie minimal ist. Die Ergebnisse von stochastischen Untersuchungen und Simulation zeigen, dass MERR für praktisch relevante Sensoranordnungen nahe am Optimum arbeitet und im Vergleich zu existierenden Ansätzen erhebliche Energieeinsparungen erzielt.