Man kennt das aus dem eigenen Leben: Kaum etwas kann einen im Alltag mehr aus der Bahn werfen, als wenn man sich auf die Zeit einer falsch gestellten Uhr verlässt. Was uns schon im Bereich von ein paar Minuten ins Chaos stürzen kann, braucht in der Elektronik nur Millisekunden, um Sand ins Getriebe von technischen Systemen zu kippen. Asynchronität macht vor allem Sensornetzwerken zu schaffen – ein Problem, für das man an der AAU eine neue Lösung gefunden hat. Das Institut für Vernetzte und Eingebettete Systeme hat in einem Forschungsprojekt die Asynchronität in drahtlosen Sensornetzwerken in Angriff genommen.

Mittels Zeitreihenanalyse konnte Jorge Schmidt mit dem Doktoranden Wasif Masood und Kollegen genau vorhersagen, wie sehr einzelne Sensoren im Netzwerk ihrer Zeit hinterherhinken. Mit diesen Informationen konnten die Forscher das Netzwerk so programmieren, dass die Zeitversetzung ausgeglichen wurde. „Wir haben das Verhalten der Uhren in den Sensoren genau studiert und daraus ein Modell entwickelt, mit dem sich die Verzögerungen genau vorhersagen lassen“, sagt Schmidt.

Energieeinsparung ist einer der positiven Effekte dieses Modelles. Weil das Sensornetzwerk keine Übertragungen durchführen muss, um die asynchronen einzelnen Sensoren in Einklang zu bringen, wird spürbar weniger Strom gebraucht. „Das verlängert die Lebensdauer von Sensornetzwerken und lässt sie länger funktionieren, wenn sie etwa mit Batterien betrieben werden“, sagt Schmidt. Weniger Übertragungen benötigen weniger Energie, was die Einsatzdauer besonders von mobilen Sensorgeräten entscheidend verlängern kann.

In der Praxis kann die Synchronisierungs-Technologie der Klagenfurter Tüftler die Arbeit in einigen Feldern erleichtern. Eines davon ist die Umweltüberwachung: Sensornetzwerke können etwa eingesetzt werden, um Waldbestände zu erfassen und ihr Wachstum zu dokumentieren. Auch die Industrie profitiert – immer mehr automatisierte Prozesse verlangen bessere Überwachung.