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Design support for wireless sensor networks based on the IEEE 802.15.4 standard

 
: Wielens, S.
: Marandin, D.; Galetzka, M.; Lehnert, R.

Dresden, 2007, 105 pp.
Dresden, TU, Dipl.-Arb., 2007
English
Thesis
Fraunhofer IIS, Institutsteil Entwurfsautomatisierung (EAS) ()

Abstract
In der vorliegenden Diplomarbeit wurde eine Modellierungsumgebung für Drahtlose Sensornetzwerke (DSNs) entwickelt. Diese Umgebung besteht aus einem Framework, welches die wichtigsten Aspekte von DSNs simuliert, und einer Bibliothek, welche detaillierte Simulationsmodelle der verwendeten Hardwarekomponenten (z.B. CPU und Sender) enthält. Diese Bibliothek kann einfach um neue Komponenten erweitert werden. Die Modellierungsumgebung ermöglicht die Simulation von DSNs auf einem sehr hohen Detaillierungslevel einschließlich aller wichtigen Parameter, wie Speicherauslastung, Stromverbrauch und CPU-Auslastung. Die Ergebnisse der Simulationen können zur Optimierung der Software und zur Dimensionierung einer entsprechenden Spannungsversorgung dienen. Beim Beginn eines Designs können zuerst sehr abstrakte Modelle implementiert werden, welche nur einen Teil der Eigenschaften und Möglichkeiten des Frameworks beinhalten. Die Modelle können während der Designphase schrittweise verfeinert werden, um schließlich das vollständige Softwaredesign zu enthalten, welches auf ein Embedded System übertragen werden kann.

 

Inside this thesis a modeling environment for Wireless Sensor Networks has been developed. This environment consists out of a framework, which simulates some of the common aspects of WSNs and a library containing simulation models for the used hardware components (e.g. CPU and Transceiver). This library can be easily extended with new components or node hardware configurations. The developed environment allows the simulation of WSNs on a very detailed level including all important parameters like RAM usage, current consumtion and prozessor utilization and therefore the outcome of the simulation results can, among others, be used for software optimizations and to dimension a suitable power supply. Even thought the simulation environment allows this level of detail, it is not limited to this. During the start of the development, the user can implement very abstract models, which to not include all the features the framework offers. Instead, during this phase of the development one could focus on the functional behavior of the implemented algorithms (e.g. routing) or the application itself without using some of the framework features (e.g. RAM usage). The models created in this early phase of the development can be rafined throughout the development cycle to gradually increase the level of details and to obtain a full software design, which can be easily transfered to an embedded system.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-68096.html