ETH Zurich :
Computer Science :
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Distributed Systems :
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DS SS2003
Programmierparadigmen fuer Sensornetze
Betreuer: Kay Römer und Christian Frank
Student: Oliver Bieri
Abstract
Der technische Fortschritt ermöglicht es in zunehmendem Masse,
Sensoren, Prozessoren, drahtlose Kommunikationseinheiten und autarke
Energiequellen in so genannten Sensorknoten auf kleinstem Raum zu
integrieren. Netze aus vielen solchen Knoten gestatten die
weiträumige Beobachtung von Phänomenen der realen Welt mit grosser
Genauigkeit, ohne dabei die physischen Prozesse wesentlich zu
beeinflussen. Sensornetze sollen daher in vielen Anwendungsgebieten
einen hohen Nutzen stiften.
Heute entwickelte Prototypen von Sensornetzen erfordern die
individuelle Programmierung einzelner Sensorknoten mit low-level
Programmiersprachen (z.B. C und Assembler), Betriebssysteme bieten nur
unzulängliche Hilfestellung dabei. Sollen Sensornetze jedoch im
grossen Stil eingesetzt werden und in bestehende Infrastrukturen wie
das Internet integriert werden, so benötigt man geeignete
Abstraktionsmechanismen (vergleiche Remote Procedure Calls, Shared
Memory, Tuplespaces, etc. in klassischen verteilten Systemen), die den
Entwickler von Sensornetz-Applikationen unterstützen und die den
neuartigen Eigenschaften und Anforderungen von Sensornetzen gerecht
werden.
In diesem Vortrag sollen aktuell diskutierte Programmierabstraktionen
und dazugehörige Software-Frameworks für Sensornetze vorgestellt
werden.
Literatur
Insbesondere sollen im Vortrag die folgenden zwei Ansätze für die Programmierung von
Sensornetzen vorgestellt werden:
- C. Borcea, C. Intanagonwiwat, P. Kang, U. Kremer, L. Iftode
Spatial Programming using Smart Messages: Design and Implementation.
Proc. of 24th International Conference on Distributed Computing Systems (ICDCS). Tokyo, Japan, March 2004
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to appear
- T. Abdelzaher, B. Blum, D. Evans, J. George, S. George, L. Gu, T. He, C. Huang, P. Nagaraddi, S. Son, P. Sorokin, J. Stankovic,, A. Wood
EnviroTrack: Towards an environmental computing paradigm for distributed sensor networks.
Proc. of 24th International Conference on Distributed Computing Systems (ICDCS). Tokyo, Japan, March 2004
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to appear
Anbei noch eine Literaturliste weiterer
existierender Programmierparadigmen für Sensornetze. Diese sind nicht explizit
Teil der Seminararbeit / des Vortrags können aber einen guten Überblick geben:
- Samuel R. Madden, Joseph M. Hellerstein, Wei Hong
TinyDB: In-network query processing in TinyOS.
http://telegraph.cs.berkeley.edu/tinydb, September 2003
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- A. Boulis, M. B. Srivastava
Design and implementation of a framework for efficient and programmable sensor networks.
Proc. of the First International Conference on Mobile Systems, Applications, and Services (MobiSys 2003), San Francisco, CA, USA. USENIX, San Francisco, CA, USA, May 2003
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- Philip Levis, David Culler
Maté: A tiny virtual machine for sensor networks.
ACM SIGOPS Operating Systems Review, Vol. 36, No. 5, pp. 85 - 95, December 2002
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- Yong Yao, J. E. Gehrke
The cougar approach to in-network query processing in sensor networks.
ACM SIGMOD Record, Vol. 31, No. 2, pp. 9-18, September 2002
BibTeX, Paper (.pdf)
- Rimon Barr, John C. Bicket, Daniel S. Dantas, Bowei Du, T.W. Danny Kim, Bing Zhou, Emin Gun Sirer
On the need for system-level support for ad hoc and sensor networks.
ACM SIGOPS Operating Systems Review, Vol. 36, No. 2, pp. 1-5, April 2002
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