Entwicklung und Erprobung eines multifunktionalen Geo ...
Entwicklung und Erprobung eines multifunktionalen Geo ... Entwicklung und Erprobung eines multifunktionalen Geo ...
GeoSN UniBwKapitel 4 Kommunikationskomponente eines GeoSNDateiübertragung besitzt drei Methoden, in denen Daten zwischen Kommunikationsteilnehmernausgetauscht werden [70].1. Richtungsverkehr (Simplex): Daten laufen grundsätzlich nur in eine Richtung,2. Wechselverkehr (Half-Duplex): Daten werden auf derselben Strecke in abwechselnderRichtung ausgetauscht,3. Gegenverkehr (Duplex oder Full-Duplex): Daten werden auf derselben Streckegleichzeitig in beiden Richtungen übertragen.Die Methoden 1 bis 3 stellen wachsende Anforderungen an das genutzte Kommunikations-Medium,was sich in der Regel in erhöhten Installations- und Kostenaufwendungenwiderspiegelt.Vor einer genaueren Betrachtung der Methoden muss noch eine logische Gesetzmäßigkeitder Datenübertragung zwischen Quellen und Senken erwähnt werden, die sich auch in derbereits erwähnten menschlichen Unterhaltung darstellt. Eine Senke kann pro genutztenKanal immer nur von einer Quelle zurzeit Daten entgegennehmen. Eine parallele Datenübertragungvon mehreren Quellen zu einer Senke kann nur durch Nutzung mehrererKommunikationskanäle oder durch Multiplexing [70] (Zerlegung eines gewöhnlichen Kanalsin mehrere logische Kanäle) eines Kanals erreicht werden. Andererseits ist es möglich,dass eine Quelle Daten an mehrere Senken überträgt (siehe Abbildung 13). EinzigeForderung dabei ist, dass das genutzte Übertragungsmedium mehrere Ausgänge und damitmögliche Anschlüsse für Senken an den Datenstrom besitzt. Diese Gesetzmäßigkeit istinsbesondere für die Simplex Datenübertragung von Interesse.Senke 1QuelleSenke 2Senke 3...Senke xAbbildung 13: Simplex Datenübertragung von einer Quelle zu mehreren SenkenSimplex Datenübertragungen sind in der Regel nur dann sinnvoll, wenn ein Kommunikationsteilnehmerohne äußere Anregung, das heißt rein über eine intern abgespeicherteKonfiguration, zeitgesteuert Daten generiert und diese permanent übertragen werden.Simplex Kommunikationen können in einem GeoSN vor allem in zwei Konfigurationenauftreten:1. Korrekturdatenübertragung für GPS-RTK: Bei entsprechender Vorbereitung kanneine Referenzstation Korrekturdaten für alle Rover in der Umgebung bereitstellen,wenn dafür ein eigener Kommunikationskanal vorgesehen ist. Dieses Vorgehenwird beispielsweise im GOCA-Monitor prinzipiell und im GOCA-DC3 als Optionangewendet [32].- Seite 58 -
GeoSN UniBwKapitel 4 Kommunikationskomponente eines GeoSN2. Fest vorkonfigurierte Sensoren: Bietet ein Sensor die Möglichkeit, eine Konfigurationfest einzuprogrammieren, die keine weitere Steuerung von der Zentralstationbenötigt, so ist es möglich, den Datenübertragungsweg auf die Richtung von Sensorzur Zentralstation zu begrenzen. Diese Form der Datenübertragung kommt besondersin klassischen WSN häufig zum Einsatz und findet in einem GeoSN besondersbei den nicht geodätischen Sensoren Anwendung.Eine Half-Duplex-Datenübertragung ergibt sich insbesondere beim „Polling“ [72]. Pollingbedeutet eine Frage-Antwort-Kommunikation zwischen den beiden Open Systems(Abbildung 14) OS1 und OS2. OS1 nimmt dabei die Aufgabe des „Masters“ ein, der dieDatenübertragung initiiert, und OS2 repräsentiert den „Slave“, der nur auf Befehle vonSeiten des Masters reagiert. Zu Beginn der Kommunikation generiert die Applikation aufOS1 ein zu versendendes Datenpaket, anschließend wird OS1 zur Datenquelle und sendetdas Paket an die Datensenke OS2. Sobald das Paket von der angesprochenen Applikationauf OS2 verarbeitet worden ist, reagiert OS2 wiederum mit der Versendung eines Datenpakets.Dabei wird OS2 zur Quelle und OS1 zur Senke (siehe Abbildung 14).Generierung von Paket 1OS1 Applikation KeineApplikation OS2KommunikationQuelleEinwegkommunikationSenkeOS1 Applikation Datenpaket 1Applikation OS2KeineOS1 Applikation Applikation OS2KommunikationSenkeEinwegkommunikationVerarbeitung von Paket 1Generierung von Paket 2QuelleOS1 Applikation Datenpaket 2Applikation OS2Abbildung 14: Half-Duplex-Kommunikation beim PollingBeim Polling ist generell eine Reaktion seitens OS2 auf jedes Paket von OS1 gefordert,entweder in Form der Quittierung einer Mitteilung, der Reaktion auf einen Befehl odereiner Fehlermeldung, falls ein Befehl nicht ausgeführt oder verarbeitet werden konnte.Beim Polling gibt es nur die Zustände „Keine Kommunikation“ in den Arbeitszeiträumender Applikationen auf den OS und „Einwegkommunikation“, wenn ein OS Senke und dasandere Quelle ist. Polling Datenübertragung tritt bei den Sensoren eines GeoSN insbesonderebei den optisch messenden Sensoren auf, die, wie im Kapitel 3.1 bereits beschrieben,- Seite 59 -
- Seite 7 und 8: GeoSN UniBwKapitel 1 Sensornetzwerk
- Seite 9 und 10: GeoSN UniBwKapitel 1 Sensornetzwerk
- Seite 11 und 12: GeoSN UniBwKapitel 1 Sensornetzwerk
- Seite 13 und 14: GeoSN UniBwKapitel 2 Geo-Sensornetz
- Seite 16 und 17: GeoSN UniBwKapitel 2 Geo-Sensornetz
- Seite 18 und 19: GeoSN UniBwKapitel 2 Geo-Sensornetz
- Seite 20 und 21: GeoSN UniBwKapitel 2 Geo-Sensornetz
- Seite 22 und 23: GeoSN UniBwKapitel 2 Geo-Sensornetz
- Seite 24 und 25: GeoSN UniBwKapitel 2 Geo-Sensornetz
- Seite 26 und 27: GeoSN UniBwKapitel 3 Sensorkomponen
- Seite 28 und 29: GeoSN UniBwKapitel 3 Sensorkomponen
- Seite 30 und 31: GeoSN UniBwKapitel 3 Sensorkomponen
- Seite 32 und 33: GeoSN UniBwKapitel 3 Sensorkomponen
- Seite 34 und 35: GeoSN UniBwKapitel 3 Sensorkomponen
- Seite 36 und 37: GeoSN UniBwKapitel 3 Sensorkomponen
- Seite 38 und 39: GeoSN UniBwKapitel 3 Sensorkomponen
- Seite 40 und 41: GeoSN UniBwKapitel 3 Sensorkomponen
- Seite 42 und 43: GeoSN UniBwKapitel 3 Sensorkomponen
- Seite 44 und 45: GeoSN UniBwKapitel 3 Sensorkomponen
- Seite 46 und 47: GeoSN UniBwKapitel 4 Kommunikations
- Seite 48 und 49: GeoSN UniBwKapitel 4 Kommunikations
- Seite 50 und 51: GeoSN UniBwKapitel 4 Kommunikations
- Seite 52 und 53: GeoSN UniBwKapitel 4 Kommunikations
- Seite 54 und 55: GeoSN UniBwKapitel 4 Kommunikations
- Seite 56 und 57: GeoSN UniBwKapitel 4 Kommunikations
- Seite 60 und 61: GeoSN UniBwKapitel 4 Kommunikations
- Seite 62 und 63: GeoSN UniBwKapitel 4 Kommunikations
- Seite 64 und 65: GeoSN UniBwKapitel 4 Kommunikations
- Seite 66 und 67: GeoSN UniBwKapitel 4 Kommunikations
- Seite 68 und 69: GeoSN UniBwKapitel 4 Kommunikations
- Seite 70 und 71: GeoSN UniBwKapitel 4 Kommunikations
- Seite 72 und 73: GeoSN UniBwKapitel 4 Kommunikations
- Seite 74 und 75: GeoSN UniBwKapitel 4 Kommunikations
- Seite 76 und 77: GeoSN UniBwKapitel 4 Kommunikations
- Seite 78 und 79: GeoSN UniBwKapitel 5 Realisierung d
- Seite 80 und 81: GeoSN UniBwKapitel 5 Realisierung d
- Seite 82 und 83: GeoSN UniBwKapitel 5 Realisierung d
- Seite 84 und 85: GeoSN UniBwKapitel 5 Realisierung d
- Seite 86 und 87: GeoSN UniBwKapitel 5 Realisierung d
- Seite 88 und 89: GeoSN UniBwKapitel 5 Realisierung d
- Seite 90 und 91: GeoSN UniBwKapitel 5 Realisierung d
- Seite 92 und 93: GeoSN UniBwKapitel 5 Realisierung d
- Seite 94 und 95: GeoSN UniBwKapitel 5 Realisierung d
- Seite 96 und 97: GeoSN UniBwKapitel 5 Realisierung d
- Seite 98 und 99: GeoSN UniBwKapitel 6 Entwicklung de
- Seite 100 und 101: GeoSN UniBwKapitel 6 Entwicklung de
- Seite 102 und 103: GeoSN UniBwKapitel 6 Entwicklung de
- Seite 104 und 105: GeoSN UniBwKapitel 6 Entwicklung de
- Seite 106 und 107: GeoSN UniBwKapitel 6 Entwicklung de
<strong>Geo</strong>SN UniBwKapitel 4 Kommunikationskomponente <strong>eines</strong> <strong>Geo</strong>SNDateiübertragung besitzt drei Methoden, in denen Daten zwischen Kommunikationsteilnehmernausgetauscht werden [70].1. Richtungsverkehr (Simplex): Daten laufen gr<strong>und</strong>sätzlich nur in eine Richtung,2. Wechselverkehr (Half-Duplex): Daten werden auf derselben Strecke in abwechselnderRichtung ausgetauscht,3. Gegenverkehr (Duplex oder Full-Duplex): Daten werden auf derselben Streckegleichzeitig in beiden Richtungen übertragen.Die Methoden 1 bis 3 stellen wachsende Anforderungen an das genutzte Kommunikations-Medium,was sich in der Regel in erhöhten Installations- <strong>und</strong> Kostenaufwendungenwiderspiegelt.Vor einer genaueren Betrachtung der Methoden muss noch eine logische Gesetzmäßigkeitder Datenübertragung zwischen Quellen <strong>und</strong> Senken erwähnt werden, die sich auch in derbereits erwähnten menschlichen Unterhaltung darstellt. Eine Senke kann pro genutztenKanal immer nur von einer Quelle zurzeit Daten entgegennehmen. Eine parallele Datenübertragungvon mehreren Quellen zu einer Senke kann nur durch Nutzung mehrererKommunikationskanäle oder durch Multiplexing [70] (Zerlegung <strong>eines</strong> gewöhnlichen Kanalsin mehrere logische Kanäle) <strong>eines</strong> Kanals erreicht werden. Andererseits ist es möglich,dass eine Quelle Daten an mehrere Senken überträgt (siehe Abbildung 13). EinzigeForderung dabei ist, dass das genutzte Übertragungsmedium mehrere Ausgänge <strong>und</strong> damitmögliche Anschlüsse für Senken an den Datenstrom besitzt. Diese Gesetzmäßigkeit istinsbesondere für die Simplex Datenübertragung von Interesse.Senke 1QuelleSenke 2Senke 3...Senke xAbbildung 13: Simplex Datenübertragung von einer Quelle zu mehreren SenkenSimplex Datenübertragungen sind in der Regel nur dann sinnvoll, wenn ein Kommunikationsteilnehmerohne äußere Anregung, das heißt rein über eine intern abgespeicherteKonfiguration, zeitgesteuert Daten generiert <strong>und</strong> diese permanent übertragen werden.Simplex Kommunikationen können in einem <strong>Geo</strong>SN vor allem in zwei Konfigurationenauftreten:1. Korrekturdatenübertragung für GPS-RTK: Bei entsprechender Vorbereitung kanneine Referenzstation Korrekturdaten für alle Rover in der Umgebung bereitstellen,wenn dafür ein eigener Kommunikationskanal vorgesehen ist. Dieses Vorgehenwird beispielsweise im GOCA-Monitor prinzipiell <strong>und</strong> im GOCA-DC3 als Optionangewendet [32].- Seite 58 -