marnik.org

Baudouin Elleboudt Awards

Wednesday 21 November 2007 om 18u36

Ik meldde het al in mijn afstudeerpost, dat mijn thesis genomineed werd voor de tiende Baudouin Elleboudt Awards (2007). De thesis was getiteld “Power Control Based Topology Construction for Distributed Wireless Sensor Networks“, maar waarover het ging is niet zo moeilijk als het klinkt. En fier dat ik ben!

The Baudouin Elleboudt Awards is de opvolger van de NIT-ITP die elk jaar 4 eindwerken van informaticastudenten aan Belgische universiteiten en hogescholen beloont met een prijs.

Er zijn acht kandidaten (van heel Belgie), en op donderdag 29 oktober november kiest de jury vier winnaars, maar we krijgen alle acht een prijs. Een mooie gelegenheid om mijn professoren nog eens terug te zien.

Hetgeen volgt zou u hard kunnen vervelen, u bent gewaarschuwd.

Het begon met het leren van protocollen om netwerktopologieen op te bouwen, en verschillende technieken te bekijken en te simuleren. De technieken werden moeilijker, en de resultaten waren ook niet altijd zo duidelijk meer. Uiteindelijk baseerde ik mij op een idee en werkte zelf een techniek uit, na heel veel wringen slaagde ik erin een gedecentraliseerd netwerk op te bouwen met een minimum aan powerconsumptie en een maximum aan connectiviteit.

Een iets praktischere uitleg is hier misschien op zijn plaats.

Stel je voor dat je “computers” hebt ter grootte van een suikerklontje, dat op batterijen werkt. Geen scherm (uiteraard), geen harde schijven, eerder iets als een horloge. Zorg ervoor dat ze niet te duur zijn (rond 1 dollar per stuk) en maakt er zo een hele hoop. In elke “node” (knoop, klein computertje ter grootte van suikerklontje dus) bouwt je “sensoren”, zoals bijvoorbeeld een temperatuursensor. Leg drie nodes naast elkaar en laat ze draadloos met elkaar communiceren (infrarood, dmv geluid, WiFi, …), 1 van de nodes hangt aan het “internet” en verzamelt de temperaturen op een website, die elke minuut wordt aangepast.

Zeer fijn, leg een node in elke kamer van je huis en je kan overal de temperatuur meten, zonder draden. Neem nu een duizendtal van die nodes, huur een vliegtuig en vlieg over een groot natuurreservaat, smijt af en toe een node door de venster. Nadat al de nodes verspreid zijn zet je de node die verbonden is aan het internet (de “sink”) aan de rand van het natuurreservaat. Veel vijven en zessen later stromen de gegevens binnen, en de temperatuur meten kan bijvoorbeeld microklimaatwerking blootleggen, maar de mogelijkheden zijn eindeloos, fantaseer zelf maar.

Het doel van mijn eindwerk was dus een “netwerk” opbouwen, zodat na het uitsrooiien van die nodes alles werkt, en dat ze allemaal hun data naar de sink krijgen, door elkanders data door te geven tot het aan de sink is (de nodes zenden soms maar 10 meter ver, en het reservaat kan 100 kilometer groot zijn, veel doorgeven dus). De nodes werken op batterijen en kunnen niet altijd vervangen worden, dat is niet de bedoeling, er moet dus zeer zuinig met energie omgesprongen worden, en de data mag niet zomaar aan iedereen doorgegeven worden, maar enkel de “goedkoopste” weg mag gevolgd worden. In mijn eindwerk bouwde ik een algoritme om zo een topologie op te bouwen, door de nodes met elkaar te laten communiceren op verschillende zendsterktes, want hoe verder je wil zenden, hoe meer energie dat kost.

Verder ga ik er niet over uitwijden, maar ik vond dat geweldig interessant. Enkele voorbeelden:

Bij de bouw van een brug smijten we nodes in de beton, die meten het vocht en de druk. Elke maand rijdt er een wagen met meetapparatuur over de brug, die al deze nodes (ze hebben zelfs geen batterij nodig, passief kan ook, de wagen zorgt voor energie) ondervraagt en gegevens verzamelt. Er kan perfect in kaart gebracht worden waar de brug het meeste slijt, waar de beton onder teveel druk staat of waar er vochtophopingen zijn.

De nodes worden kleiner en kleiner, er bestaan er al zo groot als een speldenkop (!), en ze evolueren naar “Smart Dust”, sensornodes zo groot als een zandkorrel. De energievoorziening is 1 van de grootste problemen, vandaar dat er veel onderzoek dient te gebeuren naar geschikte protocollen die zuinig omspringen met energie.

Ik ging niet uitwijden, maar dat is duidelijk mislukt. Anyway, ik ben benieuwd naar de Awards, ik wil er wel zo eentje

Ik heb geen moied om dit allemaal na te lezen, er zit nul structuur in, excuses.

Gepost in: School