Time Synchronized Mesh Protocoll spart Energie

Der weiten Verbreitung von drahtlosen Sensornetzen stand bisher vor allem ein Hindernis im Wege: die Leistungsaufnahme der Netzwerkknoten. Dust Networks ist es gelungen, Knoten zu entwickeln, die mit zwei AA-Batterien bis zu zehn Jahre auskommen.

»Wir stehen vor einer tief greifenden Umwälzung: Die Zahl der Sensoren in industriellen Anwendungen wird geradezu explodieren, die Kosten für die Installation dieser Sensoren sinken dagegen erheblich«, sagt Joy Weiss, President und CEO von Dust Networks.

 Dass sich die Knoten aber überhaupt mit zwei AA-Batterien über einen Zeitraum von bis zu zehn Jahren betreiben lassen, stellt bereits einen erheblichen Fortschritt dar, und es zeigt, was Dust Networks unter Low-Power-Radio versteht.
Voraussetzung dafür ist eine gute Low-Power-CMOS-Technik auf der Chip-Ebene – um die Leistungsaufnahme aber so weit zu senken, dass die Batterien über zehn Jahre halten, reicht das alleine nicht aus. Es kommt darauf an, eine intelligente Funkübertragungstechnik zu entwickeln, die einerseits die verlässliche Kommunikation zwischen den sogenannten Motes herstellt, andererseits aber so lange wie möglich inaktiv sein sollte, um den größten Teil der Zeit überhaupt keine Energie aufzunehmen.

Joy Weiss ist allerdings optimistisch, mit dem Time Synchronized Mesh Protocoll (TSMP) das Problem gelöst zu haben. Kris Pfister hat dieses von der TDMA-Technik (Time Division Multiple Access) abgeleitete Verfahren entwickelt. Das Geheimnis besteht darin, dass das Netzwerk über TSMP synchronisiert ist und meist (über 99 Prozent der Zeit) das tut, was am energiesparendsten ist: Es schläft. Wenn es aufwacht, sendet es nur ganz kurz, um anschließend wieder in Morpheus’ Arme zu sinken. Die Synchronisation sorgt dafür, dass alle Nodes im Netz genau wissen, wann sie aufwachen müssen, wann sie sprechen und wann sie hören müssen.