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Drahtlose eingebettete Systeme haben vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, sei es im Internet der Dinge oder in Sensornetzen. Diese Systeme sollen dabei ohne Eingriff von außen eine hohe Laufzeit erreichen. Die Energieversorgung und der Verbrauch spielen dabei entscheidende Rollen, sind jedoch Varianzen unterworfen. Sollen Wartungsintervalle oder Lebenszeitziele erreicht werden, ist deshalb ein dynamisches Energiemanagement unabdingbar.
In dieser Doktorarbeit wird ein solcher Ansatz vorgestellt, umgesetzt und evaluiert. Im Gegensatz zu existierenden Ansätzen werden Varianzen auf allen drei Ebenen des Managements (Energieversorgung, Energieverbrauch und Energieverwaltung) adressiert. Für die Energieversorgung wird eine Batterieüberwachung vorgestellt, welche eine Steuerung des Verbrauchs ohne komplexe Berechnung des Ladezustands ermöglicht. Der Verbrauch des Systems wird durch einen Software-basierten Ansatz feingranular ermittelt und bezieht Varianzen durch Änderungen der Spannung und der Effizienz von Spannungswandlern ein. Die Verwaltung und Zuordnung der Energie zu Anwendungszielen erfolgt mittels dynamischer Energiebudgets und bietet verschiedene Strategien, um auf Änderungen des Bedarfs adäquat reagieren zu können.
Experiments with wireless sensor networks have shown that unidirectional communication links are quite common. What is even more, they have also shown that the range of a unidirectional link can exceed that of a bidirectional one by far. Still, most of todays routing protocols do not use them, they only eliminate their implications. Those protocols that do use unidirectional links introduce a lot of protocol overhead. One possible conclusion that is often drawn from this fact is that it does not pay to use unidirectional links in a routing protocol. An alternative one is that the overhead produced by the protocols needs to be reduced. This thesis follows the second line of reasoning, and introduces, describes and evaluates five new routing protocols for wireless sensor networks with unidirectional links.