Δίκτυα αισθητήρων τεχνολογίας bluetooth low energy : αλγόριθμοι δρομολόγησης και βελτιστοποίησης κατανάλωσης ενέργειας
Το Bluetooth Low Energy είναι μια καινούργια τεχνολογία η οποία έχει σχεδιαστεί σαν μια συμπληρωματική τεχνολογία του κλασικού Bluetooth 4.0 καθώς και ως η χαμηλότερης κατανάλωσης ασύρματη τεχνολογία που μπορεί να σχεδιαστεί. Η χρήση του πρωτοκόλλου BLE(Bluetooth Low Energy) είναι πλεόν η πιο διαδεδ...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2019
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/12320 |
| id |
nemertes-10889-12320 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Δίκτυα αισθητήρων Αλγόριθμοι δρομολόγησης Bluetooth low energy Sensor networks Routing algorithms 006.22 |
| spellingShingle |
Δίκτυα αισθητήρων Αλγόριθμοι δρομολόγησης Bluetooth low energy Sensor networks Routing algorithms 006.22 Δημόπουλος, Πέτρος Δίκτυα αισθητήρων τεχνολογίας bluetooth low energy : αλγόριθμοι δρομολόγησης και βελτιστοποίησης κατανάλωσης ενέργειας |
| description |
Το Bluetooth Low Energy είναι μια καινούργια τεχνολογία η οποία έχει σχεδιαστεί σαν μια συμπληρωματική τεχνολογία του κλασικού Bluetooth 4.0 καθώς και ως η χαμηλότερης κατανάλωσης ασύρματη τεχνολογία που μπορεί να σχεδιαστεί. Η χρήση του πρωτοκόλλου BLE(Bluetooth Low Energy) είναι πλεόν η πιο διαδεδομένη λύση για την ανάπτυξη ασύρματων εφαρμογών πολύ χαμηλής κατανάλωσης.
Η ανάγκη της σημερινής κοινωνίας για αδιάλειπτη επικοινωνία ανεξάρτητα από την τοποθεσία των τερματικών σταθμών, έχει οδηγήσει στο σχεδιασμό και την ανάπτυξη ασύρματων δικτύων που παρέχουν τη δυνατότητα επικοινωνίας ακόμα και σε περιπτώσεις όπου δεν υφίσταται σταθερή δικτυακή υποδομή. Αυτά τα δίκτυα ονομάζονται Ad-Hoc και αποτελούν σήμερα αντικείμενο συστηματικής μελέτης από μεγάλο αριθμό ερευνητών.
Τα ασύρματα κινητά δίκτυα Ad Hoc αποτελούν πλέον ένα βασικό τμήμα των σημερινών δικτύων με μεγάλο θετικό αντίκτυπο στις σύγχρονες ασύρματες τηλεπικοινωνίες και εφαρμογές. Η συνεχώς αυξανόμενη χρήση των κινητών συσκευών σε συνδυασμό με την μείωση του κόστους και την αύξηση της αποδοτικότητας, καθιστούν τα Ad Hoc δίκτυα ιδιαίτερα δημοφιλή. Ένα Ad Hoc δίκτυο μπορεί να οριστεί ως ένα αυτόνομο σύστημα αποτελούμενο από κινητούς κόμβους που σχηματίζουν ένα ασύρματο δίκτυο επικοινωνίας που μπορεί να αναπαρασταθεί με ένα τυχαίο γράφημα. Τα κύρια χαρακτηριστικά σε ένα τέτοιο δίκτυο είναι η δυναμικότητα και η απρόβλεπτη κίνηση των κόμβων. Για το λόγο αυτό τα Ad Hoc δίκτυα αποτελούν και ένα πολύ σημαντικό θέμα της ερευνητικής κοινότητας και πολλές προσπάθειες έχουν καταβληθεί για την μοντελοποίηση τους. Ένα Ad Hoc δίκτυο συνήθως έχει μεταβλητό μέγεθος που μπορεί να τείνει και στο άπειρο. Ο κάθε κόμβος του μπορεί να κινηθεί ελεύθερα στο χώρο καθώς και να εισέρχεται ή εξέρχεται από τη ζώνη εμβέλειας του Ad Hoc δικτύου. Ταυτόχρονα, μπορεί να έχει τον ρόλο του αποστολέα, παραλήπτη ή δρομολογητή μεταξύ άλλων κόμβων. Αυτό είναι ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα των Ad Hoc δικτύων καθώς επιτρέπει σε δυο κόμβους που είναι μεταξύ τους απομακρυσμένοι, να επικοινωνήσουν μέσω άλλων ενδιάμεσων κόμβων σχηματίζοντας multi-hop μονοπάτια.
Σκοπός αυτής της εργασίας είναι η υλοποίηση ενός τέτοιου δικτύου που θα χρησιμοποιεί το BLE πρωτόκολλο επικοινωνίας για την ανάπτυξη ενός αυτοδιοργανωμένου και ανεξάρτητου δικτύου συσκευών BLE. Για την καλύτερη χρήση των συσκευών αυτών προστέθηκαν περιφεριακά όπως LCD και joystick που βοηθάνε στη διαχείριση από το χρήστη για τον έλεγχο του δικτύου και την αξιοποίησή του ως τελικό προϊόν, καθώς και ένα ESP8622 της Espressif για να βοηθήσει κατά την ανάπτυξη της εφαρμογής. Τέλος, σχεδιάστηκαν και δημιουργήθηκαν πλαστικά ώστε οι συσκευές να μπορούν να αξιοποιηθούν ως τελικό προϊόν.
Με τον συνδυασμό των παραπάνω μπορούν να δημιουργηθούν δίκτυα τα οποία θα έχουν ως χαρακτηριστικό είτε χαμηλή κατανάλωση είτε μεγάλο πλήθος χαρακτηριστικών, όπως αισθητήρες. |
| author2 |
Αντωνακόπουλος, Θεόδωρος |
| author_facet |
Αντωνακόπουλος, Θεόδωρος Δημόπουλος, Πέτρος |
| format |
Thesis |
| author |
Δημόπουλος, Πέτρος |
| author_sort |
Δημόπουλος, Πέτρος |
| title |
Δίκτυα αισθητήρων τεχνολογίας bluetooth low energy : αλγόριθμοι δρομολόγησης και βελτιστοποίησης κατανάλωσης ενέργειας |
| title_short |
Δίκτυα αισθητήρων τεχνολογίας bluetooth low energy : αλγόριθμοι δρομολόγησης και βελτιστοποίησης κατανάλωσης ενέργειας |
| title_full |
Δίκτυα αισθητήρων τεχνολογίας bluetooth low energy : αλγόριθμοι δρομολόγησης και βελτιστοποίησης κατανάλωσης ενέργειας |
| title_fullStr |
Δίκτυα αισθητήρων τεχνολογίας bluetooth low energy : αλγόριθμοι δρομολόγησης και βελτιστοποίησης κατανάλωσης ενέργειας |
| title_full_unstemmed |
Δίκτυα αισθητήρων τεχνολογίας bluetooth low energy : αλγόριθμοι δρομολόγησης και βελτιστοποίησης κατανάλωσης ενέργειας |
| title_sort |
δίκτυα αισθητήρων τεχνολογίας bluetooth low energy : αλγόριθμοι δρομολόγησης και βελτιστοποίησης κατανάλωσης ενέργειας |
| publishDate |
2019 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/12320 |
| work_keys_str_mv |
AT dēmopoulospetros diktyaaisthētērōntechnologiasbluetoothlowenergyalgorithmoidromologēsēskaibeltistopoiēsēskatanalōsēsenergeias AT dēmopoulospetros sensornetworkusingbluetoothlowenergyroutingalgorithmsandpowerconsumptionoptimization |
| _version_ |
1771297339105869824 |
| spelling |
nemertes-10889-123202022-09-05T20:13:49Z Δίκτυα αισθητήρων τεχνολογίας bluetooth low energy : αλγόριθμοι δρομολόγησης και βελτιστοποίησης κατανάλωσης ενέργειας Sensor network using bluetooth low energy : routing algorithms and power consumption optimization Δημόπουλος, Πέτρος Αντωνακόπουλος, Θεόδωρος Δενάζης, Σπύρος Μπερμπερίδης, Κωνσταντίνος Dimopoulos, Petros Δίκτυα αισθητήρων Αλγόριθμοι δρομολόγησης Bluetooth low energy Sensor networks Routing algorithms 006.22 Το Bluetooth Low Energy είναι μια καινούργια τεχνολογία η οποία έχει σχεδιαστεί σαν μια συμπληρωματική τεχνολογία του κλασικού Bluetooth 4.0 καθώς και ως η χαμηλότερης κατανάλωσης ασύρματη τεχνολογία που μπορεί να σχεδιαστεί. Η χρήση του πρωτοκόλλου BLE(Bluetooth Low Energy) είναι πλεόν η πιο διαδεδομένη λύση για την ανάπτυξη ασύρματων εφαρμογών πολύ χαμηλής κατανάλωσης. Η ανάγκη της σημερινής κοινωνίας για αδιάλειπτη επικοινωνία ανεξάρτητα από την τοποθεσία των τερματικών σταθμών, έχει οδηγήσει στο σχεδιασμό και την ανάπτυξη ασύρματων δικτύων που παρέχουν τη δυνατότητα επικοινωνίας ακόμα και σε περιπτώσεις όπου δεν υφίσταται σταθερή δικτυακή υποδομή. Αυτά τα δίκτυα ονομάζονται Ad-Hoc και αποτελούν σήμερα αντικείμενο συστηματικής μελέτης από μεγάλο αριθμό ερευνητών. Τα ασύρματα κινητά δίκτυα Ad Hoc αποτελούν πλέον ένα βασικό τμήμα των σημερινών δικτύων με μεγάλο θετικό αντίκτυπο στις σύγχρονες ασύρματες τηλεπικοινωνίες και εφαρμογές. Η συνεχώς αυξανόμενη χρήση των κινητών συσκευών σε συνδυασμό με την μείωση του κόστους και την αύξηση της αποδοτικότητας, καθιστούν τα Ad Hoc δίκτυα ιδιαίτερα δημοφιλή. Ένα Ad Hoc δίκτυο μπορεί να οριστεί ως ένα αυτόνομο σύστημα αποτελούμενο από κινητούς κόμβους που σχηματίζουν ένα ασύρματο δίκτυο επικοινωνίας που μπορεί να αναπαρασταθεί με ένα τυχαίο γράφημα. Τα κύρια χαρακτηριστικά σε ένα τέτοιο δίκτυο είναι η δυναμικότητα και η απρόβλεπτη κίνηση των κόμβων. Για το λόγο αυτό τα Ad Hoc δίκτυα αποτελούν και ένα πολύ σημαντικό θέμα της ερευνητικής κοινότητας και πολλές προσπάθειες έχουν καταβληθεί για την μοντελοποίηση τους. Ένα Ad Hoc δίκτυο συνήθως έχει μεταβλητό μέγεθος που μπορεί να τείνει και στο άπειρο. Ο κάθε κόμβος του μπορεί να κινηθεί ελεύθερα στο χώρο καθώς και να εισέρχεται ή εξέρχεται από τη ζώνη εμβέλειας του Ad Hoc δικτύου. Ταυτόχρονα, μπορεί να έχει τον ρόλο του αποστολέα, παραλήπτη ή δρομολογητή μεταξύ άλλων κόμβων. Αυτό είναι ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα των Ad Hoc δικτύων καθώς επιτρέπει σε δυο κόμβους που είναι μεταξύ τους απομακρυσμένοι, να επικοινωνήσουν μέσω άλλων ενδιάμεσων κόμβων σχηματίζοντας multi-hop μονοπάτια. Σκοπός αυτής της εργασίας είναι η υλοποίηση ενός τέτοιου δικτύου που θα χρησιμοποιεί το BLE πρωτόκολλο επικοινωνίας για την ανάπτυξη ενός αυτοδιοργανωμένου και ανεξάρτητου δικτύου συσκευών BLE. Για την καλύτερη χρήση των συσκευών αυτών προστέθηκαν περιφεριακά όπως LCD και joystick που βοηθάνε στη διαχείριση από το χρήστη για τον έλεγχο του δικτύου και την αξιοποίησή του ως τελικό προϊόν, καθώς και ένα ESP8622 της Espressif για να βοηθήσει κατά την ανάπτυξη της εφαρμογής. Τέλος, σχεδιάστηκαν και δημιουργήθηκαν πλαστικά ώστε οι συσκευές να μπορούν να αξιοποιηθούν ως τελικό προϊόν. Με τον συνδυασμό των παραπάνω μπορούν να δημιουργηθούν δίκτυα τα οποία θα έχουν ως χαρακτηριστικό είτε χαμηλή κατανάλωση είτε μεγάλο πλήθος χαρακτηριστικών, όπως αισθητήρες. Bluetooth Low Energy is a new technology designed as a complementary technology to classic Bluetooth 4.0 as well as the lowest consumption of wireless technology that can be designed. The use of the Bluetooth Low Energy (BLE) protocol is the most widespread solution for developing very low-power wireless applications. The need of today's society for uninterrupted communication, regardless of the location of the terminals, has led to the design and development of wireless networks that enable communication even in cases where there is no stable network infrastructure. These networks are called Ad-Hoc and are currently being systematically studied by a large number of researchers. Ad Hoc wireless mobile networks are now a key part of today's networks with a big positive impact on modern wireless telecommunications and applications. The ever-growing use of mobile devices coupled with cost savings and efficiency gains makes Ad Hoc networks particularly popular. An Ad Hoc network can be defined as an autonomous system consisting of mobile nodes that form a wireless communication network that can be represented by a random graph. The main features in such a network are the capability and unpredictable motion of the nodes. For this reason, Ad Hoc networks are also a very important issue for the research community and many efforts have been made to model them. An Ad Hoc network usually has a variable size that can also be infinite. Each node can move freely in the space as well as enter or exit the Ad Hoc network band. At the same time, it may have the role of sender, receiver, or router among other nodes. This is one of the most important advantages of Ad Hoc networks as it allows two nodes that are remote from each other to communicate via other intermediate nodes forming multi-hop paths. The purpose of this thesis is to implement such a network that will use the BLE communication protocol to develop a self-organized and independent network of BLE devices. To make better use of these devices, peripherals such as LCD and joystick help to manage the user to control the network and use it as an end product, as well as an Espressif ESP8622 to assist in developing the application. Finally, plastics were designed and created so that the devices can be utilized as an end product. By combining the above, networks can be created with either low consumption or a large number of features, such as sensors. 2019-06-30T12:20:28Z 2019-06-30T12:20:28Z 2019-02-11 Thesis http://hdl.handle.net/10889/12320 gr 0 application/pdf |
