Akıllı telefonlar ile bluetooth üzerinden çok sekmeli iletişim: Android platformu için bir çözüm
Multi hop communication with smartphones over bluetooth: A solution for Android platform
Yazar: BURAK GÜLBAY
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MEHMET DEMİRCİ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control

Özet:
Bu tez çalışmasında, günümüzde çok yaygınlaşmış akıllı telefonlar kullanılarak fiziksel altyapı, merkezi erişim noktaları ve hücresel ağlardan bağımsız olarak haberleşmek için alternatif bir yöntem önerilmiş ve uygulaması yapılmıştır. Sektörde standart haline gelmiş, olgunlaşmış ve tüm akıllı telefonlarda bulunan Bluetooth teknolojisi kullanılarak çok sekmeli veri iletimi gerçekleştirilmiştir. Akıllı telefonlar özelinde Android İşletim Sistemi kullanılarak benzetim ortamlarının kısıtlarından etkilenmeksizin, etkin bir örnek uygulama geliştirilmiş ve önerilen model doğrulanmıştır. Elde edilmek istenen yapı, süreç ve işlevsel olarak alt bölümlere ayrılmaktadır. İlk olarak ağa katılacak düğümler Bluetooth rollerinden soyutlanarak, scatternet ağın oluşumunu sağlamaktadır. Ağ oluşumu aşamasında proaktif bir paket yönlendirme yaklaşımı uygulanarak, düğümler üzerindeki yönlendirme şemaları, tüm cihazlarda aynı olacak şekilde oluşturulmakta ve güncellenmektedir. Aynı zamanda ağın keşfi de böylece sağlanmış olmaktadır. Son olarak ağdaki aktörler, ulaşabilecekleri diğer cihazları keşfetmiş olarak, unicast, multicast ve broadcast modunda haberleşmektedir. Bluetooth standartları gereği bir düğüm en fazla yedi adet cihaz ile eş zamanlı iletişim kurabilmektedir. Bu bağlantıları yönetmek için yayınla/abone ol tasarım şablonu ve olay tabanlı yazılım mimarisi kullanılması uygun görülmüştür. Çalışmanın sonunda, önerilen yöntemler uygulanarak yarım kilometre çaplı bir kapsama alanında beş adet cihaz ile farklı topolojiler halinde gerçek zamana yakın sürelerde haberleşme gerçekleştirilmiştir. Deney sonuçları belirlenen hedeflere başarıyla ulaşıldığını göstermiştir. Literatürde ve diğer resmi geliştirme kaynaklarında scatternet ağların oluşturulması ve ağ üzerinde veri paketlerinin yönlendirilmesi için bir yaklaşıma rastlanmamıştır. Akıllı telefonlar üzerindeki Bluetooth arayüzünü kullanarak çok sekmeli haberleşmeyi sağlayan bu çalışmanın literatüre yol gösterici bir katkı sağlaması ve afet durumlarında faydalı olabilecek alternatif bir iletişim yöntemi olması beklenmektedir.

Abstract:
In this thesis, an alternative method for communicating independently from physical infrastructure, central access points and cellular networks are proposed and implemented using smartphones. Bluetooth technology, which has become standard in the industry and is found in all smartphones, is used for multi-hop data transmission. An effective example application is developed using the Android Operating System for smartphones, without being affected by the constraints of simulation environments, and the proposed model is confirmed in this way. The structure to be obtained is divided into subdivisions in terms of process and functionality. First, nodes to participate in the network are abstracted from Bluetooth roles, providing the formation of a scatternet network. By implementing a proactive packet forwarding approach in the networking phase, the routing schemes on the nodes are created and updated to be the same on all devices. At the same time, a holistic solution proposal, which also provides network discovery, is introduced. Finally, network actors communicate in unicast, multicast and broadcast modes, discovering other devices they can reach. A node according to Bluetooth standards can communicate with up to seven devices simultaneously. The use of publish / subscribe design template and event-based software architecture is considered appropriate for managing these connections. As a case study, the proposed methods are used to communicate with five devices in a coverage area of half a kilometer in real time near different topologies. The test results indicate that objectives were successfully attained. In the literature and other official development resources, a basic approach is not presented for the creation of scatternet networks and for the routing of data packets on the network. This study contributes to the literature by providing multi-hop communication on smartphones using the Bluetooth interface and the proposed method is expected to prove useful as an alternative communication method in the case of disasters.