Διαδίκτυο των Πραγμάτων | αρχιτεκτονικές ΙοΤ | σύγκριση πρωτοκόλλων επιπέδου εφαρμογής | AMQP | CoAP | MQTT | Web Socket
69
Περιέχει : πίνακες, διαγράμματα, εικόνες
Η συνεχιζόμενη και με ταχείς ρυθμούς ανάπτυξη του διαδικτύου, καθώς και η ανάπτυξη νέων τεχνολογιών που βοηθούν στην παραγωγή όλο και μικρότερων σε μέγεθος ηλεκτρονικών συσκευών, οδηγούν σε μία ολοένα αυξανόμενη τάση διασύνδεσης συσκευών και αντικειμένων στο διαδίκτυο. Αντικείμενα του τεχνητού ανθρώπινου περιβάλλοντος, όπως ηλεκτρονικοί υπολογιστές, κινητά τηλέφωνα, ταμπλέτες, οικιακές ηλεκτρικές συσκευές, οχήματα, ρούχα, μπορούν να συνδεθούν άμεσα ή έμμεσα στο διαδίκτυο και να αλληλεπιδράσουν με άλλες συσκευές ή ακόμα με το ανθρώπινο σώμα. Η διασύνδεση αυτή πραγματοποιείται για να ενισχύσει τη λειτουργικότητα των αντικειμένων, προσθέτοντας νέες δυνατότητες και τρόπους χρήσης. Το σύνολο των νέων και παλαιών χαρακτηριστικών των πραγμάτων ξεπερνά κατά πολύ τις αρχικές προδιαγραφές λειτουργίας τους. Η αυξανόμενη τάση για την ανάγκη διαλειτουργικότητας των πραγμάτων, έδωσε ώθηση στο «Διαδίκτυο των Πραγμάτων» (Internet of Things – IoT), όπου υλοποιείται το όραμα της συνδεσιμότητας «κάθε στιγμή, σε κάθε θέση, για κάθε πράγμα».
Στόχος της παρούσας πτυχιακής εργασίας αποτελεί η συγκριτική μελέτη των πρωτοκόλλων επιπέδου εφαρμογής του ΙοΤ. Για να επιτύχουμε το στόχο, αρχικά πραγματοποιείται μια εισαγωγή στην ευρεία έννοια του ΙοΤ, όπως έχει διαμορφωθεί μέχρι σήμερα. Επιπλέον, παρουσιάζονται οι αρχιτεκτονικές που εφαρμόζονται σε IoT λύσεις και στη συνέχεια εξετάζονται οι τεχνολογίες που επιτρέπουν στις συσκευές, να επικοινωνούν σε ετερογενή περιβάλλοντα.
Στα πλαίσια της εργασίας, παρουσιάζονται και αναλύονται πέντε πρωτόκολλα επιπέδου εφαρμογής. Έπειτα αξιολογούνται οι δυνατότητες των πρωτοκόλλων και συγκρίνονται μεταξύ τους, μελετώντας αρχικά την βιβλιογραφία και στη συνέχεια εκτελώντας εργαστηριακές δοκιμές. Ως μέρος της εργασίας και για την εκτέλεση των δοκιμών, υλοποιήθηκαν πλήρως τρία από τα πρωτόκολλα (ενώ για ένα πρωτόκολλο χρησιμοποιήθηκε πακέτο ανοικτού κώδικα).
Τέλος, παρουσιάζονται τα συμπεράσματα που προκύπτουν από τη σύγκριση των πρωτοκόλλων, καθώς και μια συνοπτική παρουσίαση των πλεονεκτημάτων και μειονεκτημάτων τους. Η πτυχιακή εργασία ολοκληρώνεται με τις προτεινόμενες μελλοντικές κατευθύνσεις για περαιτέρω έρευνα.
The continued and rapid growth of the internet, as well as the development of new technologies that help to produce smaller electronic devices, lead to an ever-increasing tendency to connect devices and things on the Internet. Things of the artificial human environment, such as computers, mobile phones, tablets, household electrical appliances, vehicles, clothing, can be connected directly or indirectly to the internet and interact with other devices or even with the human body. The purpose of this interconnectivity is to enhance the functionality of these items, by introducing new features and ways of use. The initial design specifications of these items are being outweighed if we consider the set of new features. The growing trend towards the need for interoperability has boosted the Internet of Things (IoT), where the vision of connectivity is materialized "every moment, everywhere, for every thing".
The aim of this dissertation is the comparative study of IoT application layer protocols. In order to achieve this goal, an introduction to the broad concept of IoT is performed as it has been formulated today. Initially, the applied architectures in IoT solutions are introduced, and subsequently the technologies that allow devices to communicate in heterogeneous environments are examined.
In the context of the current thesis, five application layer protocols are introduced and further analyzed. The capabilities of the protocols are evaluated and compared with each other, initially by studying the literature and then performing laboratory tests. As part of the work and the execution of the tests, three protocols were fully implemented (while an open source package was used for one protocol).
Finally, the conclusions drawn from the comparison of the protocols, as well as a summary of their advantages and disadvantages, are laid out. The module concludes with the proposed future directions for further research.
Hellenic Open University
Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
