Design and implementation of an Iot-based home automation system utilizing fog and cloud computing paradigms
Sis ve bulut hesaplama yaklaşımlarını kullanan nesnelerin interneti tabanlı ev otomasyon sistem tasarımı ve uygulaması
- Tez No: 521976
- Danışmanlar: PROF. DR. CEM ERSOY, DR. SİNAN IŞIK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Akıllı sistemler, Bilgisayar ağları, Sistem ağ mimarisi, Sistem otomasyonu, Yazılım mimarisi, Intelligent systems, Computer networks, System network architecture, System automation, Software architecture
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Endüstride ve akademik çevrelerde ev otomasyon sistemleri alanında önemli miktarda mimari ve uygulama bulunmaktadır. Bunların birçoğu, bulut teknolojilerini kullanarak herhangi bir yerde bulunan ev sakinlerini bilgilendirmeyi hedeflemektedir. Ayrıca, bazıları yalnızca olayları, çevre koşullarını izleyen ve ev sakinlerini bilgilendiren pasif sistemler olarak adlandırılabilir. Bu geleneksel yaklaşım akıllı nesnelerin gelişmesi ve onların veri işleme yeteneklerinin artmasıyla değişiyor. Onlar artık çevredeki diğer cihazların mevcut durumunu analiz ederek karar verebilen aktif cihazlar haline geliyorlar. Bu çalışmada, görevleri katmanlara ve modüllere ayırarak ev ortamının uzaktan veya yerel olarak yönetilmesini sağlayan, iyi yapılandırılmış bir ev otomasyon sistemi olan FOGHA tasarlanmış ve uygulaması yapılmıştır. Güvenilirlik, güvenlik ve yönetebilme kaygıları nedeniyle ev aletleri ve bulut sunucuları arasındaki doğrudan iletişim arzu edilen bir durum olmadığı için, hesaplama düğümleri bulut ve sis olmak üzere iki ana alt sisteme ayrılmıştır. Sis katmanı fiziksel olarak akıllı nesnelere yakındır ve ev ortamının yerelde yönetilmesi onlar tarafından sağlanmaktadır. Sistemimizde, Raspberry Pi (RPI) cihazları bu amaçla dağıtık ve hatalara toleranslı şekilde kullanılmaktadır. Bu nedenle, bu cihazlar genel sistemin yerel beyinleri olarak görülebilirler. Ağ geçidi sis katmanı yöneticisi, diğerlerine ek olarak sis katmanını yönetirken ve bulut sunucularla iletişim kurarken, diger sis katmanı yöneticileri çevredeki akıllı nesnelerden veri toplar ve onları yönetir. Sistem tasarımına ilaveten, bir FOGHA mimarisi prototipi hazırladık ve üzerinde işlevsel testler yaptık.
Özet (Çeviri)
There are considerable amount of architectures and implementations for home automation systems in both industry and academia. Many of them target to inform home residents who can be anywhere in the world using Cloud technologies. In addition, some of them could be named as passive systems which only monitor events, environmental conditions and inform the owner to take actions. This traditional approach is changing in the way of smart things with their increased processing capabilities. They are becoming active appliances which can make decisions by analysing the current state of the other appliances in the environment. In this study, we designed and implemented a well-structured home automation system, namely FOGHA, which enables both remote and local management of the home environment by separating tasks into layers and modules. Since direct communication between home appliances and Cloud servers is not desirable because of reliability, security and orchestration concerns, we divided the computation nodes into two main subsystems as Cloud and Fog. The latter subsystem is physically near to smart things and local orchestration of home environment is provided via Fog managers. In our system, Raspberry Pi (RPI) single board computers are used for this purpose in a distributed and fault-tolerant manner. Thus, they can be seen as the local brains of the overall system. While the gateway Fog manager additionally orchestrates other Fog managers and communicates with the Cloud, others collect data from smart things and manage them. Additional to the system design, we implemented a prototype of the FOGHA architecture and performed functional tests on it.
Benzer Tezler
- Nesnelerin interneti için kenar bilişim tabanlı akıllı görsel algılama analizi
Edge computing based intelligent visual sensing analysis for the internet of things(IoT)
EMRAH ŞİMŞEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAtatürk ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BARIŞ ÖZYER
- Banyo tasarımı için kural tabanlı uzman sistem
A Rule-based expert system for bathroom design
ÇELİK İNGİN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİGAN BAYAZIT
- Design and implementation of an electronic DC- AC inverter based on the arduino microcontroller monitoring via IoT
IoT üzerinden izlenen arduino mikrodenetleyici ile elektronik DC-AC invertörlerinin tasarımı ve uygulaması
MURAD IRFAN AKRAM
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAltınbaş ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN NURİ UÇAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ IHSAN A. TAHA
- Machine learning based multi-scale joint forecasting-scheduling for the internet of things
Nesnelerin interneti için makine öğrenmesi tabanlı çok ölçekli bütünleşik tahminleme-çizelgeleme
MERT NAKIP
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYaşar ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VOLKAN RODOPLU
PROF. DR. CÜNEYT GÜZELİŞ
- Context aware role based access control model for internet of things applications
Nesnelerin interneti uygulamaları için bağlam duyarlı rol tabanlı erişim denetimi
DİDEM GENÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUSUF MURAT ERTEN
DR. EMRAH TOMUR