Διαχείριση της κινητικότητας σε 6LoWPAN αισθητήρων

Abstract

Αυτή η Διατριβή Μάστερ ασχολείται με τη μελέτη της διαχείρισης της κινητικότητας σε 6LoWPAN δίκτυα αισθητήρων και την διαχείριση της επικοινωνίας μεταξύ των κόμβων αισθητήρων και των IPv6 κόμβων. Τα δίκτυα αισθητήρων αποτελούν ένα σημαντικό κομμάτι από τον κόσμο των δικτύων. Έχουν γίνει πλέον μέρος της καθημερινότητας μας και συνεχώς αυξάνεται η ζήτηση για τις υπηρεσίες των δικτύων αισθητήρων. Εξέλιξη των δικτύων αισθητήρων αποτελούν τα 6LoWPAN δίκτυα. Το 6LoWPAN αποτελεί ακρώνυμο για το “IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks”. Στόχος είναι να καθοριστεί ο τρόπος μεταφοράς των IPv6 πακέτων πάνω από ΙΕΕΕ 802.15.4 συνδέσεις. Οι ΙΕΕΕ 802.15.4 συνδέσεις χαρακτηρίζονται από περιορισμένους πόρους, επομένως, η αποστολή των IPv6 πακέτων πάνω από αυτές τις συνδέσεις επιφέρει αρκετές προκλήσεις στα 6LoWPAN δίκτυα. Είναι πάρα πολλά τα ερωτήματα που έρχονται με την συνένωση των δυο τεχνολογιών. Στην μελέτη αυτή αναλύονται εις βάθος οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για την επίλυση των προκλήσεων που εμφανίζονται με την συνένωση των δυο τεχνολογιών και αναλύονται μερικά θέματα που αφορούν τον σκοπό της συνύπαρξης των δυο τεχνολογιών. Η μελέτη των μεθόδων που χρησιμοποιούνται προκειμένου να επιτευχθεί η επίλυση των προκλήσεων που παρουσιάζονται κατά την διάρκεια της αποστολής των IPv6 πακέτων πάνω από ΙΕΕΕ 802.15.4 συνδέσεις και ο καθορισμός της διαδικασίας που ακολουθείται προκειμένου να επιτευχθεί η επικοινωνία μεταξύ ενός 6LoWPAN κόμβου με ένα IPv6 κόμβο αποτελούν βασικό στόχο αυτής της διατριβής. Αρχικά παρουσιάζονται τα προβλήματα που αντιμετωπίζουν τα 6LoWPAN δίκτυα και οι λύσεις που προτάθηκαν προκειμένου να επιλυθούν τα προβλήματα που αντιμετωπίζουν. Ακολούθως, παρουσιάζεται στον αναγνώστη μια γενική ιδέα για την διαχείριση της κινητικότητας στα 6LoWPAN δίκτυα. Αναλύεται εις βάθος η διαδικασία που ακολουθείται όταν ένας κόμβος αισθητήρων μετακινηθεί σε μια καινούρια περιοχή και συσχετίζεται με ένα καινούριο κόμβο αισθητήρων. Για την δρομολόγηση των πακέτων αναλύονται και παρουσιάζονται τα WSNs πρωτόκολλα δρομολόγησης τα οποία ικανοποιούν τις απαιτήσεις των 6LoWPAN δικτύων καθώς επίσης, υποστηρίζουν και την κινητικότητα του κόμβου αισθητήρων. Τέλος, παρουσιάζονται στον αναγνώστη οι μέθοδοι μετάφρασης που χρησιμοποιούνται προκειμένου να επιτευχθεί η επικοινωνία μεταξύ των κόμβων αισθητήρων που βρίσκονται σε ένα 6LoWPAN δίκτυο και των IPv6 κόμβων που βρίσκονται στο διαδίκτυο. Ο αναγνώστης με βάση την θεωρητική ανάλυση της πολυπλοκότητας των μεθόδων μετάφρασης αξιολογεί την αποδοτικότητα της κάθε μεθόδου. Μέσω αυτής της διατριβής, ο αναγνώστης αποκτά μια γενική γνώση όσο αφορά τις προκλήσεις που αντιμετωπίζουν τα 6LoWPAN δίκτυα προκειμένου να επιτευχθεί η αποστολή των IPv6 πακέτων πάνω από ΙΕΕΕ 802.15.4 συνδέσεις, την διαχείριση της κινητικότητας ενός κόμβου αισθητήρα και την διαδικασία που ακολουθείται προκειμένου να επιτευχθεί η επικοινωνία μεταξύ ενός κόμβου αισθητήρα που βρίσκεται σε ένα 6LoWPAN δίκτυο με ένα IPv6 κόμβο.