Entwicklung und Erprobung eines multifunktionalen Geo ...

GeoSN UniBwKapitel 2 Geo-SensornetzwerkDatenübertragung. Außerdem sind derartige Positionsbestimmungen mit den derzeitigenTechnologien für eine Anwendung bei geodätischen Überwachungsmessungen zu ungenau,was für ein GeoSN notwendige Positionierungsfähigkeiten aller Knoten bedeutet.Soll dies mit GPS realisiert werden, bedeutet dies für den Sensor einen Aufbau mit freierHimmelssicht. Positionsbestimmungen mit Tachymetrie erfordern optische Sichtverbindungzum Tachymeter. Eine Adaption eines geotechnischen Sensors ist zwar von dieserForderung nach genauer Positionsbestimmung ausgenommen, aber da seine Adaption amObjekt nur im Hinblick auf die zu untersuchende Größe geschieht, insbesondere an derAnbringung eines DMS über einem Riss zu erkennen, ist auch hier die Forderung nachsehr genau geplanter Installation gegeben.Da bei Überwachungsaufgaben auch immer eine gewisse Historie aufgebaut werden muss,also längere Beobachtungszeiten notwendig sind, sind die Sensoren für entsprechend langeArbeitszeiten zu konzipieren. Somit ist ein reiner Batteriebetrieb ausgeschlossen undeine wiederaufladbare oder autarke Stromversorgung aus dem normalen Stromnetz notwendig.Im Allgemeinen benötigen die Sensoren in einem GeoSN verglichen mit den eingesetztenSensoren eines WSN außerdem relativ große Energiemengen, was die Forderungnach permanenter Stromversorgung noch verschärft. Somit sind die Stromversorgungseinrichtungensehr umfangreich zu planen, was dem Miniaturisierungsgedankenwiderspricht.Auch der Preisaspekt ergibt einen wesentlichen Unterschied, da selbst Low-Cost-Systemefür die notwendigen genauen Positionsbestimmungen noch immer mehrere Hundert Europro System kosten. Dieser Kostenpunkt steigt exponential mit gewünschten Fähigkeitender Knoten. Ebenso kostspielig stellen sich die notwendigen umfangreichen Systeme fürBatterie und Stromversorgung dar, da ein Sensorknoten eines GeoSN durch seine besonderenSensoren und Kommunikationseinheit in der Regel einen hohen Stromverbrauchbesitzt.Bei der Betrachtung des Aspekts der Kommunikation in einem GeoSN für ingenieurgeodätischeÜberwachungsmessungen ergeben sich zwei besonders hervorzuhebende Bereiche.Erstens ist zu beachten, dass die Beobachtungen innerhalb eines Netzwerks aus geodätischenSensoren umfangreich und komplex sind. Somit ist die Kommunikation auf hoheÜbertragungsraten auszulegen. Zweitens stellt sich die hardwaretechnische Verbindungeiner Kommunikationseinheit mit der genutzten Sensorkomponente zumeist als nicht beliebigkonfigurierbar dar. Im Allgemeinen beschränkt sich die Möglichkeit der Anbindungeines geodätischen Messgerätes bzw. einer geotechnischen Loggingeinheit auf den Anschlussan eine serielle Rechnerschnittstelle unter Nutzung des RS232-Datenformats. Esgibt zwar mittlerweile Systeme, die auch einen Netzwerkanschluss ermöglichen, etwa dieGPS1200 Serie der Firma Leica Geosystems in der Spezialversion für GPS-NetzwerkeGRS1200 [48] und der Trimble S6, der Datenfunk auf der WLAN-Frequenz nutzt [49],allerdings sind diese Systeme noch als speziell zu betrachten.Ein bereits als GeoSN bezeichnetes System ist das von der Firma Solexperts angeboteneGeoMonitor [38]. Allerdings ist dieses System mit seiner weitgehend drahtgebundenenBUS-Kommunikation und der Auslegung auf analoge Sensoren eher eine Sonderform derÜberwachungssysteme mit geotechnischen Sensoren (siehe Kapitel 3.3). Es können indieses System zwar auch schon Tachymeter und Digitalnivelliere integriert werden, allerdingsist es nicht grundsätzlich auf derartige Sensoren ausgelegt. Im hier entwickelten- Seite 23 -