Αλγόριθμοι, μηχανισμοί και πρωτόκολλα για σύστημα αναζήτησης και διάσωσης βασισμένο σε φορητές συσκευές
Τα τελευταία χρόνια οι εφαρμογές για έξυπνες συσκευές (smart-applications) λαμβάνουν μία ραγδαία αποδοχή από ένα συνεχώς αυξανόμενο αριθμό πληθυσμού. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι έχουμε μεγάλη αύξηση των έξυπνων συσκευών και των έξυπνων τηλεφώνων μέσω των οποίων μπορούμε να τις ελέγξουμε. Η σύγχρ...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2021
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/15623 |
| id |
nemertes-10889-15623 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
lorawan lora Internet of Things Wearable Search and rescue Έξυπνες συσκευές Διαδίκτυο των Αντικειμένων |
| spellingShingle |
lorawan lora Internet of Things Wearable Search and rescue Έξυπνες συσκευές Διαδίκτυο των Αντικειμένων Παπαχρήστος, Νικόλαος Αλγόριθμοι, μηχανισμοί και πρωτόκολλα για σύστημα αναζήτησης και διάσωσης βασισμένο σε φορητές συσκευές |
| description |
Τα τελευταία χρόνια οι εφαρμογές για έξυπνες συσκευές (smart-applications) λαμβάνουν μία ραγδαία αποδοχή από ένα συνεχώς αυξανόμενο αριθμό πληθυσμού. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι έχουμε μεγάλη αύξηση των έξυπνων συσκευών και των έξυπνων τηλεφώνων μέσω των οποίων μπορούμε να τις ελέγξουμε. Η σύγχρονη αυτή τεχνολογία που υποστηρίζεται απο ένα μεγάλο σύνολο πλατφορμών θα μπορούσε να προσφέρει ενδιαφέρουσες διευκολύνσεις για διαφόρους τομείς όπως τον εντοπισμό και τη διάσωση ατόμων ιδιαίτερα ευπαθών ομάδων ή εκείνων που ανήκουν σε ομάδες πληθυσμού με μεγάλη πιθανότητα να χαθούν. ∆ιάφορες εταιρίες εστιάζουν σε LPWA (Low - Power Wide - Area) τεχνολογίες που έχουν σχεδιαστεί για τις ανάγκες του Internet of Things (IoT) όπως το LoRa/LoraWAN και το NB-IoT.
Το χαρακτηριστικό των δύο παραπάνω τεχνολογιών είναι το χαμηλό κόστος και η μεγάλη εμβέλεια που διαθέτουν σε Line-Of-Site (LoS). Τα παραπάνω πρωτόκολλα στοχεύουν σε αναπτυξιακές εφαρμογές όπου οι τελικές συσκευές έχουν περιορισμένη ενέργεια (για παράδειγμα, μικρής χωρητικότητας μπαταρία) και δεν χρειάζεται να μεταδίδουν περισσότερα από μερικά bytes κάθε φορά, ενώ η κίνηση δεδομένων μπορεί να ξεκινήσει είτε από την τελική συσκευή (όπως όταν η τελική συσκευή είναι αισθητήρας) είτε από μια εξωτερική οντότητα που επιθυμεί να επικοινωνήσει με την τελική συσκευή.
Κύριος στόχος της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η μελέτη των σημαντικότερων υφιστάμενων αλγορίθμων για τον εντοπισμό της θέσης φορητής συσκευής - wearable. Επιπλέον, στόχος είναι η σύγκριση των υφιστάμενων λύσεων με βάση διάφορες μετρικές και η επιλογή των καλύτερων δυνατών αλγορίθμων για αξιοποίηση σε συσκευές ΙοΤ.
Τέλος, στόχος της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η μελέτη εφικτότητας νέων αλγορίθμων για εξοικονόμηση ισχύος wearables βασισμένων σε low power – long range τεχνολογίες, όπως είναι το LoRa/LoRaWAN (π.χ. για το πότε και που ενεργοποιείται η συσκευή, κάθε πότε εκπέμπει σήμα ανίχνευσης) ακόμα και η βελτίωση υπαρχόντων αλγορίθμων μέσω της μελέτης φυσικών χαρακτηριστικών, της αρχιτεκτονικής δικτύου και του πρωτοκόλλου MAC. Μια σειρά προσομοιώσεων που αφορούν την απόδοση των παραπάνω αλγόριθμων εντοπισμού θέσης ώστε να αξιολογηθούν για την ανάδειξη αποδοτικών λύσεων, σε κριτήρια όπως π.χ. ενεργειακή απόδοση και κατανάλωση, δρομολόγηση, διάρκεια ζωής μπαταρίας, QoS, κάλυψη και εμβέλεια του δικτύου καθώς και το μοντέλο ανάπτυξης και το κόστος είναι επιτακτική ανάγκη για την επιβεβαίωση της μελέτης που κάνουμε παραπάνω. |
| author2 |
Papachristos, Nikolaos |
| author_facet |
Papachristos, Nikolaos Παπαχρήστος, Νικόλαος |
| author |
Παπαχρήστος, Νικόλαος |
| author_sort |
Παπαχρήστος, Νικόλαος |
| title |
Αλγόριθμοι, μηχανισμοί και πρωτόκολλα για σύστημα αναζήτησης και διάσωσης βασισμένο σε φορητές συσκευές |
| title_short |
Αλγόριθμοι, μηχανισμοί και πρωτόκολλα για σύστημα αναζήτησης και διάσωσης βασισμένο σε φορητές συσκευές |
| title_full |
Αλγόριθμοι, μηχανισμοί και πρωτόκολλα για σύστημα αναζήτησης και διάσωσης βασισμένο σε φορητές συσκευές |
| title_fullStr |
Αλγόριθμοι, μηχανισμοί και πρωτόκολλα για σύστημα αναζήτησης και διάσωσης βασισμένο σε φορητές συσκευές |
| title_full_unstemmed |
Αλγόριθμοι, μηχανισμοί και πρωτόκολλα για σύστημα αναζήτησης και διάσωσης βασισμένο σε φορητές συσκευές |
| title_sort |
αλγόριθμοι, μηχανισμοί και πρωτόκολλα για σύστημα αναζήτησης και διάσωσης βασισμένο σε φορητές συσκευές |
| publishDate |
2021 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/15623 |
| work_keys_str_mv |
AT papachrēstosnikolaos algorithmoimēchanismoikaiprōtokollagiasystēmaanazētēsēskaidiasōsēsbasismenosephorētessyskeues AT papachrēstosnikolaos algorithmsmechanismsandprotocolsforrescuesystemsbasedoniotwearabledevices |
| _version_ |
1771297257933504512 |
| spelling |
nemertes-10889-156232022-09-05T14:01:57Z Αλγόριθμοι, μηχανισμοί και πρωτόκολλα για σύστημα αναζήτησης και διάσωσης βασισμένο σε φορητές συσκευές Algorithms, mechanisms and protocols for rescue systems based on IoT wearable devices Παπαχρήστος, Νικόλαος Papachristos, Nikolaos lorawan lora Internet of Things Wearable Search and rescue Έξυπνες συσκευές Διαδίκτυο των Αντικειμένων Τα τελευταία χρόνια οι εφαρμογές για έξυπνες συσκευές (smart-applications) λαμβάνουν μία ραγδαία αποδοχή από ένα συνεχώς αυξανόμενο αριθμό πληθυσμού. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι έχουμε μεγάλη αύξηση των έξυπνων συσκευών και των έξυπνων τηλεφώνων μέσω των οποίων μπορούμε να τις ελέγξουμε. Η σύγχρονη αυτή τεχνολογία που υποστηρίζεται απο ένα μεγάλο σύνολο πλατφορμών θα μπορούσε να προσφέρει ενδιαφέρουσες διευκολύνσεις για διαφόρους τομείς όπως τον εντοπισμό και τη διάσωση ατόμων ιδιαίτερα ευπαθών ομάδων ή εκείνων που ανήκουν σε ομάδες πληθυσμού με μεγάλη πιθανότητα να χαθούν. ∆ιάφορες εταιρίες εστιάζουν σε LPWA (Low - Power Wide - Area) τεχνολογίες που έχουν σχεδιαστεί για τις ανάγκες του Internet of Things (IoT) όπως το LoRa/LoraWAN και το NB-IoT. Το χαρακτηριστικό των δύο παραπάνω τεχνολογιών είναι το χαμηλό κόστος και η μεγάλη εμβέλεια που διαθέτουν σε Line-Of-Site (LoS). Τα παραπάνω πρωτόκολλα στοχεύουν σε αναπτυξιακές εφαρμογές όπου οι τελικές συσκευές έχουν περιορισμένη ενέργεια (για παράδειγμα, μικρής χωρητικότητας μπαταρία) και δεν χρειάζεται να μεταδίδουν περισσότερα από μερικά bytes κάθε φορά, ενώ η κίνηση δεδομένων μπορεί να ξεκινήσει είτε από την τελική συσκευή (όπως όταν η τελική συσκευή είναι αισθητήρας) είτε από μια εξωτερική οντότητα που επιθυμεί να επικοινωνήσει με την τελική συσκευή. Κύριος στόχος της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η μελέτη των σημαντικότερων υφιστάμενων αλγορίθμων για τον εντοπισμό της θέσης φορητής συσκευής - wearable. Επιπλέον, στόχος είναι η σύγκριση των υφιστάμενων λύσεων με βάση διάφορες μετρικές και η επιλογή των καλύτερων δυνατών αλγορίθμων για αξιοποίηση σε συσκευές ΙοΤ. Τέλος, στόχος της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η μελέτη εφικτότητας νέων αλγορίθμων για εξοικονόμηση ισχύος wearables βασισμένων σε low power – long range τεχνολογίες, όπως είναι το LoRa/LoRaWAN (π.χ. για το πότε και που ενεργοποιείται η συσκευή, κάθε πότε εκπέμπει σήμα ανίχνευσης) ακόμα και η βελτίωση υπαρχόντων αλγορίθμων μέσω της μελέτης φυσικών χαρακτηριστικών, της αρχιτεκτονικής δικτύου και του πρωτοκόλλου MAC. Μια σειρά προσομοιώσεων που αφορούν την απόδοση των παραπάνω αλγόριθμων εντοπισμού θέσης ώστε να αξιολογηθούν για την ανάδειξη αποδοτικών λύσεων, σε κριτήρια όπως π.χ. ενεργειακή απόδοση και κατανάλωση, δρομολόγηση, διάρκεια ζωής μπαταρίας, QoS, κάλυψη και εμβέλεια του δικτύου καθώς και το μοντέλο ανάπτυξης και το κόστος είναι επιτακτική ανάγκη για την επιβεβαίωση της μελέτης που κάνουμε παραπάνω. In recent years, applications for smart devices (smart applications) are gaining rapid acceptance from an ever-increasing population. This is due to the fact that we have a large increase in smart devices and smartphones through which we can control them. This modern technology supported by a large set of platforms could offer interesting facilities for various fields such as locating and rescuing people from particularly vulnerable groups or those belonging to population groups with a high probability of being lost. Various companies focus on LPWA (Low-Power Wide-Area) technologies designed for the needs of Internet Things (IoT) such as LoRa / LoraWAN and NB-IoT. The above protocols are aimed at development applications where the end devices have limited power (for example, a small capacity battery) and do not need to transmit more than a few taps at a time while data traffic can start either end device (such as when the end device is a sensor) or by an external entity wishing to communicate with the end device. The main goal of this PhD thesis is to study the most important existing algorithms for locating a mobile device - wearable. In addition, the aim is to compare existing solutions based on various metrics and select the best possible algorithms for use in devices. The aim of this PhD research is to study the feasibility of algorithms for power savings of wearables based on low power – long range technologies, such as LoRa/ LoRaWAN (eg for when and where the device is activated, whenever algorithms through the study of physical features, the network architecture and the MAC protocol. A series of simulations related to the performance of the above positioning algorithms and energy saving and to be evaluated to highlight efficient solutions, in criteria such as e.g. e-energy efficiency and consumption, routing, battery life, QoS, network coverage and scope as well as development model and cost and so on, is an urgent need to confirm the study we are doing above. 2021-11-19T13:29:53Z 2021-11-19T13:29:53Z 2021-11-15 http://hdl.handle.net/10889/15623 gr application/pdf |
