Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/12064
Title: Efficient data management for the Internet of Things
Other Titles: Αποδοτική διαχείρηση δεδομένων στα πλαίσια του Διαδικτύου των Αντικειμένων
Authors: Αμαξηλάτης, Δημήτριος
Keywords: Internet of Things
Smart devices
Cloud
Keywords (translated): Διαδίκτυο των Πραγμάτων
Έξυπνες συσκευές
Abstract: Technological developments in recent years in both hardware and software have led to an explosion of devices and services in what is often called the Internet of Things. Today in every home in the US there are 11 "smart" devices with sensors capable of accurately describing and watching their environment. This trend is expected to continue further in the future, with this figure rising to 500 in 2022, sharply increasing the volume of information that can be exported from human activity. This plethora of data creates enormous potential for developing applications and services for users to improve their life parameters (from personal comfort to health or transport). The secure and effective processing of these data is a major problem, for which no specific solution has been widely adopted so far to address the significant problems of personal data protection and the efficient management of such data. Technologies such as IPv6 promote cloud management by directly exposing all devices over the Internet and thus allowing easy interaction and remote control, as opposed to Bluetooth LE, where local device management is the only available solution and selected information is published on the Internet using gateway devices. Finally, it is particularly important to enrich the data with external data such as meteorological forecasts or data on traffic and public transport routes. In this thesis, we are studying the real-time monitoring and organization of sensing infrastructures according to the changing requirements of applications and users. The aim is to design, implement and evaluate experimental self-organizing mechanisms using semantic information to improve the quality of data flows provided at the Internet level. As part of this process, we also seek to combine flows to more efficiently share and manage information. The mechanisms we implement are based on the "semantic entities" model, either as a part of the device network or as part of a web service aiming at balancing computing and storage requirements at the various levels of the network hierarchy. The goal is also to study new data processing and tracking techniques to draw appropriate conclusions, predictions and decisions. In this thesis, we studied Internet of Things sensing infrastructures of multiple sizes in terms of the technologies and methods that are needed to appropriately organize and analyze data the data streams that are form from the installed devices to the cloud level. The aim was to design, implement and evaluate by experimental methods flexible mechanisms for representing the semantic information of the installations, generating statistical analysis on the data flows and finally provide a better understanding on the conditions of the environments monitored. As part of this process, the analysis of the data flows is used to generate “knowledge” and find problematic and defective devices or calculate predictions on their future values.
Abstract (translated): Οι τεχνολογικές εξελίξεις των τελευταίων ετών τόσο σε επίπεδο υλικού όσο και σε επίπεδο λογισμικού έχουν οδηγήσει σε μια έκρηξη συσκευών και υπηρεσιών στον χώρο που αποκαλείται συχνά Διαδίκτυο των Αντικειμένων. Σήμερα σε κάθε σπίτι στις Η.Π.Α. υπολογίζεται ότι υπάρχουν 11 έξυπνες συσκευές με αισθητήρες ικανούς να περιγράψουν και να παρακολουθήσουν με σημαντική ακρίβεια το περιβάλλον τους. Η τάση αυτή υπολογίζεται πως ϑα συνεχιστεί ακόμη περισσότερο στο μέλλον με τον αριθμό αυτό να ανέρχεται σε 500 το 2022 αυξάνοντας κατακόρυφα τον όγκο πληροφοριών που μπορεί να εξαχθεί από κάθε ανθρώπινη δραστηριότητα . Αυτή η πληθώρα δεδομένων παρέχει τεράστιες δυνατότητες για την ανάπτυξη εφαρμογών και υπηρεσιών προς τους χρήστες για την ϐελτίωση παραμέτρων της Ϲωής τους (από τον τομέα της προσωπικής άνεσης μέχρι την υγεία ή τις μεταφορές). Η ασφαλής και αποτελεσματική επεξεργασία των δεδομένων αυτών είναι ένα σημαντικό πρόβλημα για το οποίο δεν έχει μέχρι σήμερα προκριθεί μια συγκεκριμένη λύση που να απαντά στα σημαντικά προβλήματα της προστασίας των προσωπικών δεδομένων και της αποτελεσματικής διαχείρισης των δεδομένων αυτών. Τεχνολογίες όπως το IPv6 προωθούν την διαχείριση στο επίπεδο του υπολογιστικού νέφους (cloud) με την άμεση επικοινωνία όλων των συσκευών με το διαδίκτυο και των απομακρυσμένο τους έλεγχο σε αντίθεση το πρωτόκολλο Bluetooth LE όπου επιλέγεται η διαχείριση των συσκευών σε τοπικό επίπεδο και η δημοσίευση μόνο επιλεγμένων πληροφοριών στο διαδίκτυο. Τέλος, ιδιαίτερα σημαντικός είναι ο εμπλουτισμός των δεδομένων με εξωτερικά δεδομένα όπως μετεωρολογικές προβλέψεις ή δεδομένα για των κίνηση και τα δρομολόγια των μέσων μαζικής μεταφοράς. Σε αυτή τη διατριβή, μελετήθηκαν εγκαταστασεις Διαδικτύου των Αντικειμένων διαϕόρων μεγεθών όσον αφορά τις τεχνολογίες και τις μεθόδους που απαιτούνται για την κατάλληλη οργάνωση και ανάλυση των ϱοών δεδομένων που προκύπτουν από αυτές στο επίπεδο του υπολογιστικού νέφους. Ο στόχος ήταν να σχεδιαστούν, να εφαρμοστούν και να αξιολογηθούν με πειραματικές μεθόδους, ευέλικτοι μηχανισμοί για την αντιπροσώπευση των σημασιολογικών πληροφοριών των εγκαταστάσεων, για τη στατιστική ανάλυση των ϱοών δεδομένων και για την καλύτερη κατανόηση των συνθηκών των υπό παρακολούθηση περιοχών. Ως μέρος αυτής της διαδικασίας, η ανάλυση των ϱοών δεδομένων χρησιμοποιείται για την εξαγωγή γνώσης και την εύρεση προβληματικών και ελαττωματικών συσκευών ή προβλέψεων σχετικά με τις μελλοντικές τιμές τους.
Appears in Collections:Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής (ΔΔ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
amaxilatis-181122.pdf2.07 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.