Smartphones als Helfer im Katastrophenfall

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Wissenschaftler der TU Darmstadt haben eine Software entwickelt, mit der Smartphones automatisch und autonom ein energieeffizientes Ad-hoc-Netzwerk aufbauen können. Der schnelle Aufbau eines solchen Informationsnetzes kann in Katastrophenfällen überlebenswichtig sein, wenn die herkömmliche Infrastruktur zerstört wurde.

Prof. Ralf Steinmetz, Bild: TU Darmstadt
Prof. Ralf Steinmetz, Bild: TU Darmstadt

“Moderne Geräte sind mit einer Vielzahl an Sensoren wie GPS, Bewegungssensoren oder einem digitalen Kompass ausgestattet”, so Prof. Ralf Steinmetz vom Fachgebiet Multimedia Kommunikation. Mit Hilfe dieser Fühler könnten sie die Umgebung abtasten und eigneten sich sehr gut zum Sammeln von Sensorinformationen über ihre Umwelt, wenn die herkömmliche Infrastruktur ausgefallen ist. “Und fast jeder trägt heute ein solches Gerät bei sich, eine Informationsquelle, die es nur noch zu nutzen gilt.”

Im Rahmen des Forschungsclusters Future Internet entwickeln TU-Wissenschaftler daher ein System von autonom agierenden Smartphones im Katastrophenfall, ein sogenanntes Overlay-hybrid Network (OHN). Sobald die Geräte ein spezielles SOS-Signal erhalten, nehmen sie selbständig Kontakt auf und organisieren sich zu einem Ad-hoc-Netz. Innerhalb dieses Netzwerks agieren und kooperieren die einzelnen Smartphones als Sensorknoten und handeln eigenständig aus, welches Gerät welche Daten sammelt und zu welchem anderen Gerät es die Informationen überträgt.

“Jedes Gerät übernimmt hierbei die Aufgaben, die es am besten lösen kann. Das Ergebnis ist eine optimale Informationslage für die Einsatzkräfte”, so Dr.-Ing. Parag Mogre, der die Forschungsarbeiten leitet. “Durch die Kollaboration der Geräte verhindern wir sowohl in einer Flut an Informationen zu ertrinken als auch einen möglichen Datenstau – den Supergau bei einer Katastrophe, bei der jede Sekunde zählt.”

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Ein ebenso wichtiger Gesichtspunkt ist der Energieverbrauch, da die Akkulaufzeiten der Geräte limitiert sind. Die Darmstädter setzen deshalb bei der Datenübermittlung auf eine Kombination aus Bluetooth und WLAN. “Bluetooth und WLAN ergänzen sich geradezu optimal”, erläutert Mogre. Denn während man per WLAN zwar eine gute Reichweite erzielt und die Datenübertragung innerhalb kurzer Zeit durchgeführt ist, verbraucht diese Technik auch große Mengen an Energie, wodurch der Akku sehr schnell entladen wird.

Bluetooth dagegen hat einen geringen Energieverbrauch, erreicht aber auch nur eine limitierte Reichweite und benötigt relativ lange Zeit. Ist die Batterielaufzeit eines Geräts fast am Ende, sendet es daher die Daten via Bluetooth an einen Nachbarn mit besseren Batteriewerten. Dieser kann die Informationen dann per WLAN weiterleiten. Diese Methode ermöglicht eine optimale Reichweite bei niedrigem Energieverbrauch.