Fehlertolerante Middleware-Idiome basierend auf selbststabilisierenden Techniken (ToleranceZone)

Die Entwicklung von drahtlosen Sensornetzen muss die enge Verzahnung des Netzes mit der Umwelt, die knappen Ressourcen und die unzuverlässige drahtlose Kommunikation berücksichtigen. Diese Randbedingungen führen häufig zu transienten Störungen, wodurch die Realisierung eines langandauernden, wartungsfreien Betriebs zu einer enormen Herausforderung wird. Das Projekt hat das Ziel, grundlegende Operationen drahtloser Sensornetze mit Fehlertoleranz auf der Basis selbststabiliserender Algorithmen auszustatten und so die Grundlagen für einen Dauerbetrieb zu legen. Die geplanten Arbeiten basieren auf zwei fundamentalen Annahmen. Erstens kann Fehlertoleranz nicht durch einfaches Hinzufügen von Komponenten erreicht werden, sondern muss inhärenter Bestandteil aller Komponenten sein. Zweitens muss Fehlertoleranz eine selbstorganisierende Eigenschaft sein. Das Projekt will den Nachweis erbringen, dass der Einsatz der Selbststabilisierung mindestens den gleichen Grad an Fehlertoleranz erbringen kann, der mit den zurzeit verfügbaren Middleware-Plattformen erreicht wird. Gleichzeitig wird gezeigt, dass der Bedarf an Ressourcen geringer ist und dass die Anpassung an neue Fehlerklassen inhärent gegeben ist. Der quantitative Nachweis erfolgt durch einen Vergleich von existierender Middleware-Ansätzen und einer prototypischen Implementierung der neuen Vorgehensweise. Die erwarteten Resultate werden entscheidend das Feld der Fehlertoleranz in drahtlosen Sensornetzen vorantreiben. Am Ende des Projektes werden Algorithmen und Methoden zur Verfügung stehen, die diese Netze wesentlich näher hin zu realen Anwendungen bringen.

Publikationen

• Neggazi, Brahim; Turau, Volker; Haddad, Mohammed; Kheddouci, Hamamache: A Self-Stabilizing Algorithm for Edge Monitoring Problem. In Proceedings of the 16th International Symposium on Stabilization, Safety, and Security of Distributed Systems (SSS'14), 9 2014.
• Neggazi, Brahim; Turau, Volker; Haddad, Mohammed; Kheddouci, Hamamache: A Self-Stabilizing Algorithm for Maximal p-Star Decomposition of General Graphs. In Proceedings of the 15th International Symposium on Stabilization, Safety, and Security of Distributed Systems (SSS'13), 11 2013.
• Siegemund, Gerry; Turau, Volker; Maâmra, Khaled: A Self-stabilizing Publish/Subscribe Middleware for Wireless Sensor Networks. In Proceedings of the International Conference on Networked Systems (NetSys), Cottbus, Germany, 3 2015.
• Siegemund, Gerry; Turau, Volker; Weyer, Christoph: Brief Announcement: Agile and Stable Neighborhood Protocol for WSNs. In Proceedings of the 15th International Symposium on Stabilization, Safety, and Security of Distributed Systems (SSS'13), 11 2013.
• Siegemund, Gerry; Turau, Volker; Maâmra, Khaled: Brief Announcement: Publish/Subscribe on Virtual Rings. In Proceedings of the 16th International Symposium on Stabilization, Safety, and Security of Distributed Systems (SSS'14), 9 2014.
• Siegemund, Gerry; Turau, Volker: Directed Link Utilization with Mahalle+. In Proceedings of the 12th GI/ITG KuVS Fachgespräch "Drahtlose Sensornetze" (FGSN'13), 9 2013.
• Siegemund, Gerry; Lohs, Stefan: GlueAPI - Joining REFLEX and CometOS. Report urn:nbn:de:gbv:830-tubdok-12285, Telematik, Technische Universität Hamburg-Harburg, Hamburg, Germany, 2013.
• Lohs, Stefan; Siegemund, Gerry; Nolte, Jörg; Turau, Volker: Mission Statement: ToleranceZone A Self-Stabilizing Middleware for Wireless Sensor Netzworks. In Proceedings of the 11th GI/ITG KuVS Fachgespräch "Drahtlose Sensornetze" (FGSN'12), 9 2012.