Ενσωμάτωση συσκευών μέτρησης αντανακλαστικών σε σύστημα ΙοΤ προς συγχρονισμό και επεξεργασία δεδομένων
Creators: name: Κατσικαβέλας, Ιωάννης Αλέξανδρου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2020
Subjects: Ανάλυση Δεδομένων
Διαδίκτυο των Πραγμάτων
Κατανεμημένα Συστήματα
IoT
Distributed Systems
Data analysis

description: Το Διαδίκτυο των πραγμάτων (IoT) έχει πλέον γίνει πραγματικότητα και αναμένεται να έχει μέχρι το 2020 πάνω από ένα δισεκατομμύριο συσκευές που συνδέονται με το Διαδίκτυο, παντού, ανά πάσα στιγμή. Οι έξυπνες πόλεις, η υγειονομική περίθαλψη, τα έξυπνα σπίτια, οι φορητές συσκευές, η γεωργία και η ψυχαγωγία είναι λίγα απο τα παραδείγματα όπου η εφαρμογή IoT συστημάτων είναι ήδη εμφανής. Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τον αντίκτυπο, καθώς και γιατί οι προαναφερθέντες τομείς θα αναγκαστούν να αλλάξουν τον τρόπο με τον οποίο παράγουν προϊόντα και παρέχουν υπηρεσίες. Ο στόχος του IoT είναι να δημιουργήσει ένα περιβάλλον στο οποίο όλες οι συσκευές είναι ικανές να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους μέσω της ανταλλαγής πληροφοριών. Παράλληλα, με την ανάπτυξη των 5G δικτύων, τα οποία υπόσχονται την άμεση και αποτελεσματική διασύνδεση μηχανών και συσκευών μέσω ταχυτήτων Gbps, με χαμηλή καθυστέρηση και μεταφορά μεγάλου όγκου δεδομένων, το τεράστιο όφελος θα είναι εμφανές σε καταναλωτές, επιχειρήσεις και οργανισμούς. To φάσμα του ΙοΤ σαν τεχνολογία είναι αρκετά ευρύ. Πλήθος ανθρώπων, θεωρεί ότι είναι απλά συσκευές που επικοινωνουν μεταξύ τους μέσω του διαδικτύου. Ωστόσο, η αλήθεια είναι ότι εμπλέκει πολλές τεχνολογίες, από αρχιτεκτονική συστημάτων, δικτύωση, προγραμματισμό ενσωματωμένων συστημάτων και συνδεσιμότητα, IoT frameworks, ασφάλεια και συγχώνευση δεδομένων μέχρι ποιότητα εξυπηρέτησης. Η παρούσα διπλωματική εργασία εστιάζει στο σχεδιασμό αρχιτεκτονικής ενός ΙοΤ συστήματος και την ενσωμάτωση συσκευών μέτρησης αντανακλαστικών στο σύστημα αυτό προς συγχρονισμό και επεξεργασία δεδομένων. Οι αρχιτεκτονικές που ερευνώνται πρέπει να είναι ευέλικτες, για να συνάδουν με τα χαρακτηριστικά των IoT συστημάτων. Η δυναμική των συστημάτων αυτών, δεν είναι μόνο η μεταφορά δεδομένων απο έναν απομακρυσμένο αισθητήρα, αλλά η μεταφορά, το άθροισμα, η συγχώνευση και η ανάλυση των δεδομένων εκατοντάδων, χιλιάδων, ακόμη και εκατομμυρίων αισθητήρων ή συσκευών. Επιπλέον ερευνώνται πρωτόκολλα επικοινωνίας, χρόνοι μετάδοσης δεδομένων και τρόποι οπτικοποίηση αυτών, με σκοπό να αξιολογηθεί η αποτελεσματικότητα τους. Στην αρχιτεκτονική αυτή θα προσαρμοστεί το σύστημα ReMeDeS, το οποίο στην παρούσα κατάσταση του, είναι υλοποιημένο με REST αρχιτεκτονική. Το σύστημα ReMeDeS αποτελείται απο συσκευές που μπορούν να μετρήσουν με ακρίβεια τα αντανακλαστικά ενός χρήστη χρησιμοποιώντας οπτικά και ακουστικά ερεθίσματα καθώς και να παρέχουν μια λεπτομερή, εξατομικευμένη αναφορά. Παράλληλα, περιγράφονται οι απαραίτητες ρυθμίσεις και διαδικασίες εγκατάστασης. Τέλος διερευνάται η σημαντικότητα στην επιλογή κατάλληλου λογισμικού, υπολογιστικών συστημάτων και αισθητήρων ανάλογα με την περίπτωση, για την ανάπτυξη αρχιτεκτονικών IoT.
description: The Internet of Things (IoT) has now become a reality and is expected to have by 2020 over a billion devices connected to the Internet, everywhere, at any time. Smart cities, healthcare, smart homes, agriculture and entertainment are a few domain examples where IoT systems are already evident. It is important to understand the impact as well as why the aforementioned areas will have to change the way they produce products and provide services. The goal of IoT is to create an environment where every device will be capable of interacting with each other through the exchange of information. Besides, development of 5G networks that promise the fast and efficient interconnection of machines and devices through Gbps speeds, with low latency and large amount of data transfer, this huge benefit will be apparent to consumers and organizations. The IoT spectrum as a technology is quite broad. A large percentage of people, however, thinks IoT is "just devices that talk to the internet". The truth is that it incorporates many technologies, from system architecture, networking, embedded systems programming and connectivity, IoT frameworks, data fusion, security to quality of service. This thesis focuses on the development of an IoT system architecture between several Raspberry Pi devices for data transmission, central acquisition and time synchronicity. The architecture has to be scalable. The dynamic of these systems are not just to transfer data from one endpoint to master controller or to another endpoint but to transfer and analyze huge amounts of data from hundreds, thousands, even millions of sensors or devices. In addition, communication protocols and data transmission times were taken into consideration and visualization processes were used for the evaluation process of the system architecture effectiveness. ReMeDeS system will be integrated to the architecture, beign described through this thesis. Currently the ReMeDeS system uses the Representational state transfer (REST) architectural style. The system consists of devices that can accurately measure your reflexes using heterogeneous visual or auditorial triggers, as well as provide a detailed personalized report, or even compare you to other persons. At the same time, the necessary configurations and setup procedures are being described. Finally, it is demonstrated the importance of choosing the right software, embedded systems and sensors for the utilization for a proper IoT architecture.
description: Σε συνεργασία με: Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής (Πανεπιστήμιο Μακεδονίας)