GR1008939B - Μεθοδος διαχειρισης δικτυων διασυνδεδεμενων αντικειμενων - Google Patents

Μεθοδος διαχειρισης δικτυων διασυνδεδεμενων αντικειμενων Download PDF

Info

Publication number
GR1008939B
GR1008939B GR20150100565A GR20150100565A GR1008939B GR 1008939 B GR1008939 B GR 1008939B GR 20150100565 A GR20150100565 A GR 20150100565A GR 20150100565 A GR20150100565 A GR 20150100565A GR 1008939 B GR1008939 B GR 1008939B
Authority
GR
Greece
Prior art keywords
networks
objects
information
interconnected
interconnected objects
Prior art date
Application number
GR20150100565A
Other languages
English (en)
Inventor
Κωνσταντινος Δημητριου Σπυροπουλος
Κιμων Παναγιωτη Κοντοβασιλης
Νικολαος Δημητριου Δημητριου
Original Assignee
Κωνσταντινος Δημητριου Σπυροπουλος
Εθνικο Κεντρο Ερευνας Φυσικων Επιστημων "Δημοκριτος"
Κιμων Παναγιωτη Κοντοβασιλης
Νικολαος Δημητριου Δημητριου
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Κωνσταντινος Δημητριου Σπυροπουλος, Εθνικο Κεντρο Ερευνας Φυσικων Επιστημων "Δημοκριτος", Κιμων Παναγιωτη Κοντοβασιλης, Νικολαος Δημητριου Δημητριου filed Critical Κωνσταντινος Δημητριου Σπυροπουλος
Priority to GR20150100565A priority Critical patent/GR1008939B/el
Publication of GR1008939B publication Critical patent/GR1008939B/el

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/70Admission control; Resource allocation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Computer And Data Communications (AREA)

Abstract

Μέθοδος διαχείρισης που επιτρέπει την αναμόρφωση δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων στο πλαίσιο του Internet of Things, με βάση συμπεράσματα, που προκύπτουν από την επεξεργασία των πληροφοριών, που συλλέγονται από τα αντικείμενα. Η αναμόρφωση αφορά την επιλογή αντικειμένων, που αποστέλλουν πληροφορίες, το είδος των μεταξύ τους δικτυακών ζεύξεων, τις δικτυακές τοπολογίες, το είδος και τις προδιαγραφές της πληροφορίας, που τα αντικείμενα συλλέγουν και τις θέσεις των κινητών αντικειμένων. Κάθε αντικείμενο εξυπηρετεί αυτόνομα διάφορες εφαρμογές επεξεργασίας πληροφοριών και συμμετέχει σε διάφορα υποδίκτυα για τη βέλτιστη αξιοποίηση των πληροφοριών, που απαιτούνται από την εκάστοτε εφαρμογή. Η μέθοδος μπορεί να εφαρμοστεί ιδίως στην πρόληψη και αντιμετώπιση πυρκαγιών δασικών εκτάσεων, που απαιτείται η συνεχής παρακολούθηση διαφόρων σημείων για την ανίχνευση εστιών πυρκαγιάς και την έγκαιρη αντιμετώπισή τους και για το συντονισμό διασωστών, όπως, επίσης, και στην επιτήρηση περιοχών και κτιριακών εγκαταστάσεων για την προστασία τους από ενδεχόμενα παραβίασης ασφαλείας τους και μη εξουσιοδοτημένης εισόδου σε αυτές.

Description

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ
          Μέθοδος Διαχείρισης Δικτύων Διασυνδεδεμένων Αντικειμένων
Η εφεύρεση ανήκει στο πεδίο των Ασυρμάτων Τηλεπικοινωνιακών Δικτύων, Wireless Communication Networks, και έχει ως αντικείμενο τη βελτιστοποίηση της λειτουργίας δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων στο πλαίσιο του Internet των Αντικειμένων (Internet of Things).
Στις μέρες μας τα δίκτυα διασυνδεδεμένων αντικειμένων μπορούν να συμπεριλαμβάνουν κάθε συσκευή η οποία έχει τη δυνατότητα παρατήρησης / μέτρησης ενός μεγέθους, όπως είναι η θερμοκρασία, ή και λήψης περιεχομένου όπως για παράδειγμα είναι το video και ταυτόχρονα είναι διασυνδεδεμένη σε κάποιο τηλεπικοινωνιακό δίκτυο, ενσύρματο ή ασύρματο. Συνεπώς ως 'αντικείμενο' νοείται ένας αισθητήρας (sensor), ένας ενεργοποιητής (actuator), μια οικιακή συσκευή ή ακόμα και ένα κινητό τηλέφωνο.
Τα αντικείμενα αυτά μπορούν να περιλαμβάνουν τερματικές συσκευές των οποίων η λειτουργία ελέγχεται πλήρως από διαχειριστικούς δικτυακούς κόμβους όπως για παράδειγμα είναι τα κινητά τηλέφωνα που συνδέονται σε σταθμούς βάσης, ή και συσκευές που έχουν ενσωματωμένες δυνατότητες αυτόνομης λειτουργίας και μπορούν να αλλάξουν τα στοιχεία της λειτουργίας τους βάσει των στοιχείων του περιβάλλοντος που αυτές συλλέγουν, όπως είναι για παράδειγμα οι μονάδες αίσθησης και επικοινωνίας με διάφορες δυνατότητες δικτύωσης και λήψης μετρήσεων τις οποίες μπορούν αυτόνομα να επιλέξουν. Τα αντικείμενα αυτά διασυνδέονται με το διαδίκτυο μέσω καταλλήλων δικτυακών πυλών (gateways), προκειμένου να στείλουν σε συγκεκριμένους δικτυακούς κόμβους τις πληροφορίες που συλλέγουν και να λάβουν από αυτούς σχετικές εντολές για την περαιτέρω λειτουργία τους. Οι πληροφορίες αξιοποίούνται και από τα ίδια τα αντικείμενα ανάλογα με το βαθμό αυτονομίας που αυτά έχουν, όπως εξηγήθηκε προηγουμένως.
 Η αποτελεσματική διαχείριση δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων αποτελεί ανοικτό ερευνητικό πρόβλημα λόγω της πλειάδας των αντικειμένων που μπορούν να διασυνδεθούν είτε απευθείας μεταξύ τους είτε μέσω κάποιων διαχειριστικών δικτυακών κόμβων, με αποτέλεσμα το μεγάλο βαθμό ετερογένειας τόσο σε σχέση με τους τύπους των πληροφοριών που συλλέγονται όσο και με το είδος των επιμέρους δικτύων τα οποία εγκαθιδρύονται και αλληλοεπιδρούν με τις εφαρμογές επεξεργασίας πληροφοριών και μετρήσεων. Παρουσιάζεται συνεπώς η ανάγκη διαχείρισης των ανωτέρω ετερογενών δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων αξιοποιώντας παραμέτρους και στοιχεία που αφορούν τη δικτυακή απόδοση αλλά, επιπρόσθετα, και τα συμπεράσματα από την επεξεργασία των πληροφοριών και των μετρήσεων που συλλέγουν τα αντικείμενα αυτά.
Το πρόβλημα που επιλύει η προτεινόμενη εφευρετική μέθοδος έγκειται στον έλεγχο και την αποτελεσματική διαχείριση δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων. Όταν αυξάνει ο αριθμός και ο τύπος των αντικειμένων που διασυνδέονται και μεταδίδουν διαφόρων ειδών πληροφορίες προς επεξεργασία, καθίσταται δυσχερής η διαχείρισή τους, η αποτελεσματική λειτουργία τους αλλά και η αξιοποίηση των πληροφοριών τους. Αυτό έχει άμεση επίπτωση στους δείκτες αποδοτικής λειτουργίας των δικτύων αυτών, όπως για παράδειγμα στο βαθμό ενεργειακής αποδοτικότητας ή και στη συχνότητα φαινομένων συμφόρησης που παρατηρούνται σε κλάδους του δικτύων, αλλά και στην ποιότητα της ληφθείσας πληροφορίας από τα αντικείμενα, π.χ., στη λήψη πλάνων video ικανοποιητικής ποιότητας από μια περιοχή, για την αποτελεσματική παρακολούθηση ενός έκτακτου γεγονότος.
Οι υπάρχουσες λύσεις στο πρόβλημα αυτό προτείνουν τη διαίρεση των δικτύων σε επιμέρους υποδίκτυα ομοειδών αντικειμένων και στην εγκαθίδρυση ανεξάρτητων διαχειριστικών πλαισίων ανά υποδίκτυο. Επίσης, η διαχείριση του κάθε υποδικτύου γίνεται λαμβάνοντας υπόψη μόνο κριτήρια δικτυακής λειτουργίας όπως είναι ο ρυθμός μετάδοσης, η ρυθμαπόδοση και το ενδεχόμενο συμφόρησης σε επιμέρους συνδέσμους του δικτύου και δεν συνυπολογίζονται τα αποτελέσματα επεξεργασίας της πληροφορίας που τα αντικείμενα συλλέγουν.
Σε αντίθεση με την προτεινόμενη μέθοδο, οι μόλις προαναφερθείσες λύσεις δεν προβαίνουν σε βελτιστοποίηση των δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων με κριτήρια σχετιζόμενα είτε με την πληροφορία που τα αντικείμενα λαμβάνουν, είτε με τα αποτελέσματα αξιοποίησής της πληροφορίας αυτής. Επομένως, οι προαναφερθείσες λύσεις δεν μπορούν να αποδώσουν την από κοινού βέλτιστη δυνατή επεξεργασία των πληροφοριών που συλλέγονται από τα αντικείμενα και τη βέλτιστη δικτυακή λειτουργία σε κάθε μέγεθος και τύπο δικτύου διασυνδεδεμένων αντικειμένων.
Η προτεινόμενη εφευρετική μέθοδος επιτυγχάνει την αποτελεσματικότερη διαχείριση δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων αξιοποιώντας παραμέτρους καί στοιχεία που αφορούν τη δικτυακή απόδοση αλλά, επιπρόσθετα, και τα συμπεράσματα από την επεξεργασία των πληροφοριών και των μετρήσεων που συλλέγουν τα αντικείμενα αυτά, ούτως ώστε να είναι δυνατή η βελτιστοποίηση της λειτουργίας των δικτύων αυτών ανεξάρτητα από το είδος και το πλήθος των αντικειμένων που τα αποτελούν, από τον τύπο και τον όγκο των πληροφοριών που αυτά συλλέγουν και από τις εφαρμογές που επεξεργάζονται τις πληροφορίες αυτές. Επίσης, η προτεινόμενη μέθοδος δίνει τη δυνατότητα της αναμόρφωσης των δικτύων αντικειμένων ώστε να βελτιστοποιείται η λήψη των απαιτούμενων πληροφοριών που ζητούνται προς επεξεργασία.
Η προτεινόμενη μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε περιπτώσεις εφαρμογών που συλλέγουν και αξιοποιούν πληροφορίες από αντικείμενα, κινητά ή ακίνητα, διασυνδεδεμένα μέσω ασυρμάτων δικτύων, όπως για παράδειγμα εφαρμογές πυρόσβεσης, αντιμετώπισης/ πρόληψης φυσικών καταστροφών, ασφαλείας/παρακολούθησης επιτήρησης χώρων, παρακολούθησης αγροτικής παραγωγής, έξυπνων κηρίων, παρακολούθησης/ ρύθμισης οδικής κυκλοφορίας, αυτοματισμού σε γραμμές παραγωγής, κάνοντας χρήση σταθερών ή κινητών αντικειμένων, συμπεριλαμβανομένων μη επανδρωμένων επίγειων ή εναέριων μονάδων, εξοπλισμένων με αισθητήρες, κάμερες, κλπ.
Στην ισχύουσα στάθμη της τεχνικής δεν υφίσταται κάποια πρόταση που να επιλύει το πρόβλημα της διαχείρισης σύνθετων δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων με τον τρόπο της παρούσας εφεύρεσης, η οποία συνδυάζει τα χαρακτηριστικά κινητικότητας των διασυνδεδεμένων αντικειμένων, δηλαδή αν είναι σταθεροί ή κινητοί κόμβος την ετερογένεια της πληροφορίας που αυτά συλλέγουν αλλά και την βελτιστοποίηση τόσο της δικτυακής λειτουργίας όσο καί της επεξεργασίας της λαμβανομένης πληροφορίας.
To US 2014/0244710 A1 "Context Aware Actions among Heterogeneous Internet of Things (IoT) Devices εστιάζει στην αξιοποίηση πληροφοριών (context) που συλλέγουν μονάδες ΙοΤ προκειμένου να καθοριστεί η δράση (action) κάποιων άλλων σχετικών μονάδων ΙοΤ. Το μειονέκτημα της μεθόδου αυτής είναι ότι δεν προβλέπει την αξιοποίηση των πληροφοριών αυτών για τη βελτιστοποίηση της δικτυακής λειτουργίας και συγκεκριμένα για την αναμόρφωση του δικτύου διασυνδεδεμένων αντικειμένων με σκοπό τη βέλτιστη παρατήρηση και λήψη των πληροφοριών. Συγκεκριμένα, δεν προβλέπεται ότι ο τύπος αλλά και οι παράμετροι λειτουργίας και διασύνδεσης όλων των αντικειμένων μπορούν να αλλάξουν με βάση τα εξαγόμενα συμπεράσματα από την επεξεργασία των πληροφοριών που συλλέγονται από αυτά, που είναι η βασική ιδέα της προτεινόμενης μεθόδου.
To US 2014/0244568 A1 "Collaborative intelligence and decision-making in an IoT device group" εστιάζει σε διαδικασίες διαπραγματεύσεων μεταξύ μονάδων ΙοΤ, εφαρμογών και υπηρεσιών. Το μειονέκτημα της μεθόδου είναι ότι δεν επεκτείνεται σε περιπτώσεις επιλεκτικής ενεργοποίησης και χρήσης αντικειμένων, οι οποίες αντιμετωπίζονται επιτυχώς με την παρούσα μέθοδο. To WO 2011/150707 "Method and System for managing terminal states or terminal events in machine-to-machine or machine-to-man or man-to-machine (M2M) service" προτείνει μια μέθοδο για την αποστολή πληροφοριών από αντικείμενα προς μια δικτυακή πύλη με σκοπό την έγκαιρη/αποδοτική λήψη των πληροφοριών από όλα τα αντικείμενα. Το μειονέκτημα της μεθόδου είναι ότι δεν προβλέπει τη διαχείριση των δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων με βάση την αξιοποίηση των πληροφοριών, κάτι που επιτυγχάνει η προτεινόμενη μέθοδος, που χρησιμοποιεί τα αποτελέσματα της επεξεργασίας και αξιοποίησης των πληροφοριών ή και των συμπερασμάτων που προκύπτουν από την επεξεργασία τους, ώστε να δοθούν εντολές στα αντικείμενα για την αλλαγή της κατάστασής τους και επιτυγχάνει την επιλεκτική ενεργοποίηση αντικειμένων με βάση τα συμπεράσματα επεξεργασίας των πληροφοριών που αυτά αποστέλλουν.
Η προτεινόμενη εφεύρεση συνιστά μια μέθοδο που επιτρέπει τη διαχείριση και αναμόρφωση δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων και βασίζεται σε κριτήρια σχετιζόμενα με τη δικτυακή λειτουργία αλλά συμπεριλαμβάνει και συμπεράσματα της πληροφορίας που αποστέλλουν τα αντικείμενα. Η μέθοδος διαχείρισης αξιοποιεί δύο ροές πληροφοριών/εντολών, που θα περιγραφούν στη συνέχεια:
(α) «από κάτω προς πάνω», bottom-up, για συλλογή, ενοποίηση και ανατροφοδότηση πληροφοριών από διασυνδεδεμένα αντικείμενα και
(β) «από πάνω προς κάτω» , top-down, για σύνταξη των προδιαγραφών και των εντολών αναμόρφωσης των δικτύων με σκοπό τη βελτιστοποίηση της δίκτυακής λειτουργίας αλλά καί της πληροφορίας που τα αντικείμενα αποστέλλουν.
Οι ανωτέρω ροές είναι αλληλοεξαρτώμενες. Η διαχείριση του δικτύου και η αναμόρφωση των στοιχείων λειτουργίας του γίνονται αξιοποιώντας δύο ειδών κριτήρια:
(α) κριτήρια απόδοσης-δικτυακής λειτουργίας όπως είναι ο ρυθμός μετάδοσης, η ρυθμαπόδοση, το ενδεχόμενο συμφόρησης σε επιμέρους συνδέσμους του δικτύου, και
(β) τα συμπεράσματα που προκύπτουν από την επεξεργασία των πληροφοριών που συλλέγονται από τα αντικείμενα όπως είναι η ανάγκη για μεγαλύτερο/μικρότερο ρυθμό μετρήσεων, για διαφορετικού τύπου μετρήσεις, για μετρήσεις από άλλες περιοχές, για απευθείας παρακολούθηση μέσω video μιας περιοχής όπου εντοπίστηκε κάποιο γεγονός κλπ.
Η προτεινόμενη μέθοδος βρίσκει εφαρμογή σε κάθε δίκτυο που περιλαμβάνει αντικείμενα με δυνατότητες αίσθησης και επικοινωνίας, όπως επί παραδείγματι ασύρματα δίκτυα αισθητήρων που περιλαμβάνουν μεγάλο αριθμό ετερογενών μονάδων αίσθησης και επικοινωνίας για τη συλλογή πολυτροπικών πληροφοριών όπως είναι οι μετρήσεις θερμοκρασίας, υγρασίας, κλπ, η ανίχνευση γεγονότων όπως για παράδειγμα η ανίχνευση κίνησης ή και λήψη περιεχομένου πραγματικού χρόνου π.χ. εικόνας, ήχου, video, κ.λπ.
Εν συντομία, η παρούσα εφεύρεση έγκειται στο εξής: Προτείνει μια μέθοδο διαχείρισης/αναμόρφωσης δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων που αξιοποιεί δύο ροές πληροφοριών/εντολών: «από κάτω προς πάνω», bottom-up, για συλλογή, ενοποίηση και ανατροφοδότηση πληροφοριών από διασυνδεδεμένα αντικείμενα και «από πάνω προς κάτω», top-down, για σύνταξη των προδιαγραφών και των εντολών αναμόρφωσης των δικτύων με σκοπό τη βελτιστοποίηση της δίκτυακής λειτουργίας αλλά και της πληροφορίας που τα αντικείμενα αποστέλλουν, αξιοποιώντας κριτήρια απόδοσης δίκτυακής λειτουργίας και τα συμπεράσματα που προκύπτουν από την επεξεργασία των πληροφοριών που συλλέγονται από τα αντικείμενα. Η αναμόρφωση αφορά την επιλογή των αντικειμένων που αποστέλλουν πληροφορίες, το είδος των μεταξύ τους δικτυακών ζεύξεων, τις τοπολογίες των δικτύων, το είδος και τις προδιαγραφές της πληροφορίας που τα αντικείμενα συλλέγουν και τη θέση των κινητών αντικειμένων.
Οι συλλεγείσες πολυτροπικές πληροφορίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για καλύτερη γνώση του περιβάλλοντος, environment and situation awareness. Επίσης, η μέθοδος επιτρέπει την επαναχρησιμοποίηση υποσυνόλου ή όλων των μονάδων αίσθησης και επικοινωνίας για άλλες εφαρμογές αξιοποίησης των πληροφοριών τους όπως επί παραδείγματι για την παρατήρηση χώρου μέσω λήψης video, για την λήψη μετρήσεων θερμοκρασίας κλπ.
Επιπλέον, η προτεινόμενη εφευρετική μέθοδος επιτρέπει την αναμόρφωση και προσαρμογή των δικτύων με επιλογή δικτυακών παραμέτρων που αφορούν για παράδειγμα την τοπολογική διασύνδεση των αντικειμένων, τον τρόπο δρομολόγησης των πληροφοριών διαμέσου του δικτύου των αντικειμένων, την επιλογή του τύπου και των παραμέτρων των ασυρμάτων ζεύξεων μεταξύ των αντικειμένων ανάλογα τις απαιτήσεις που προκύπτουν από την εκάστοτε επεξεργασία των πληροφοριών που αυτά τα αντικείμενα συλλέγουν.
Με την προτεινόμενη εφεύρεση κάθε αντικείμενο μπορεί να εξυπηρετεί αυτόνομα διάφορες εφαρμογές επεξεργασίας πληροφοριών και μπορεί να συμμετέχει σε διάφορα υποδίκτυα για τη βέλτιστη αξιοποίηση των πληροφοριών που απαιτούνται από την εκάστοτε εφαρμογή.
Το Σχέδιο 1 απεικονίζει τη γενική αρχιτεκτονική του συστήματος στο οποίο εφαρμόζεται η προτεινόμενη μέθοδος.
Το Σχέδιο 2 απεικονίζει το διάγραμμα ροής της προτεινόμενης μεθόδου.
Η γενική αρχιτεκτονική του συστήματος φαίνεται στο Σχέδιο 1, που περιλαμβάνει τα αντικείμενα (1) που διασυνδέονται σε επιμέρους δίκτυα (2) τα οποία με τη σειρά τους αποτελούν τα ετερογενή δίκτυα αντικειμένων (3). Τα ετερογενή δίκτυα αντικειμένων (3] διασυνδέονται με δικτυακές πύλες (gateways) (4) οι οποίες διασυνδέονται με μια μονάδα επεξεργασίας πληροφοριών (5) και με μια μονάδα αναμόρφωσης των ετερογενών δικτύων αντικειμένων (6). Η προτεινόμενη μέθοδος (7) συλλέγει τα αποτελέσματα από την επεξεργασία των πληροφοριών που αποστέλλουν τα δίκτυα των αντικειμένων αλλά και στοιχεία από τη λειτουργία των δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων με ροή «από κάτω προς τα πάνω» (8) και στη συνέχεια αποστέλλει εντολές αναμόρφωσης των δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων με ροή «από πάνω προς τα κάτω» (9), με βάση και τις προδιαγραφές που έχουν τεθεί για τη λήψη των πληροφοριών από τα ετερογενή δίκτυα αντικειμένων.
Στο Σχέδιο 2 απεικονίζεται το διάγραμμα ροής της προτεινόμενης μεθόδου. Μετά την έναρξη (10) αρχικά γίνεται η Αναγνώριση των Προδιαγραφών Υπηρεσίας Λήψης Πληροφοριών (11), π.χ. ορίζεται το είδος της πληροφορίας που απαιτείται να συλλεγεί, η απαιτούμενη περιοχή παρατήρησης, κλπ. Στη συνέχεια η μέθοδος συλλέγει στοιχεία για τα διαθέσιμα δίκτυα διασυνδεδεμένων αντικειμένων τα οποία περιλαμβάνονται στην οριοθετημένη περιοχή παρατήρησης (12). Τα στοιχεία αυτά μπορούν να περιλαμβάνουν παραμέτρους όπως είναι οι δυνατότητες του κάθε αντικειμένου για τη συλλογή πληροφοριών, όπως είναι η μέτρηση μεγεθών, η δυνατότητα λήψης video, κα. καθώς και στοιχεία σχετικά με τη δυνατότητα επικοινωνίας του αντικειμένου με άλλους δικτυακούς κόμβους, όπως για παράδειγμα στοιχεία σχετικά με τις διαθέσιμες ασύρματες διεπαφές, την ενεργειακή αυτονομία του αντικειμένου, όπως το επίπεδο μπαταρίας ως εκτίμηση του χρόνου αυτονομίας, τη δυνατότητα του αντικειμένου να αλλάξει προσανατολισμό, ή να μετακινηθεί, κλπ.
Στη συνέχεια, με βάση τα ανωτέρω στοιχεία η προτεινόμενη μέθοδος προβαίνει στη ρύθμιση των παραμέτρων αναμόρφωσης δικτύων (13) που συμπεριλαμβάνει τα εξής:
Επιλογή δικτύων αντικειμένων για τη λήψη των ανωτέρω ορισμένων πληροφοριών (14).
Επιλογή λήψης συγκεκριμένου πληροφοριακού περιεχομένου από κάθε επιλεγείσα συσκευή όπως για παράδειγμα μέτρηση θερμοκρασίας, λήψη video κλπ. (15).
Επιλογή δικτυακών τοπολογιών για τα δίκτυα αντικειμένων όπως για παράδειγμα απευθείας επικοινωνία αντικειμένων με μια δικτυακή πύλη μέσω μιας ζεύξης ή επικοινωνία μέσω ενδιάμεσων αντικειμένων και δημιουργία διαδοχικών ζεύξεων μεταξύ αντικειμένων και δικτυακής πύλης (16). Επιλογή τύπου διεπαφής για τις ανωτέρω ζεύξεις (17).
Επιλογή μετακίνησης κινητών αντικειμένων για βελτιστοποίηση της δικτυακής λειτουργίας (καλύτερη ενεργειακή απόδοση, αποφυγή δικτυακής συμφόρησης) και τη βελτίωση της ποιότητας των πληροφοριών που λαμβάνονται από το κινητό αντικείμενο (18).
Στη συνέχεια, με βάση αναφοράς την επιδιωκόμενη δικτυακή λειτουργία (13), λαμβάνεται από το δίκτυο ανατροφοδότηση στοιχείων σχετικών με την τρέχουσα δικτυακή κατάσταση (19), συμπεριλαμβανομένων στοιχείων λειτουργίας των επιμέρους ζεύξεων, όπως ο ρυθμός μετάδοσης και η αναφορά γεγονότων δικτυακής συμφόρησης. Με χρήση της ανατροφοδότησης ελέγχεται (20) αν ικανοποιούνται OL σχετικές προδιαγραφές λειτουργίας των δικτύων. Αν δεν ισχύει αυτό (21), γίνεται εκ νέου επικαιροποίηση των στοιχείων αναμόρφωσης των δικτύων (13) με βάση την ανωτέρω περιγραφή. Αν οι προδιαγραφές λειτουργίας των δικτύων ικανοποιούνται (22), τότε λαμβάνεται υπόψη η ανατροφοδότηση από τις διαδικασίες επεξεργασίας πληροφοριών (23). Κατόπιν γίνεται έλεγχος αν ικανοποιούνται OL προδιαγραφές λήψης πληροφοριών (24). Αν δεν ικανοποιούνται οι σχετικές προδιαγραφές για τις ληφθείσες πληροφορίες (25), τότε υπάρχει ανάδραση (26) για την επικαιροποίηση των προδιαγραφών λήψης πληροφοριών και την επανάληψη της μεθόδου αναμόρφωσης δικτύων, όπως έχει περιγραφεί ανωτέρω. Ειδάλλως, αν ικανοποιούνται οι σχετικές προδιαγραφές (27), η προτεινόμενη μέθοδος τερματίζεται (28). Το τελικό αποτέλεσμα είναι η βελτίωση της ποιότητας των λαμβανομένων πληροφοριών καί η βέλτιστη λειτουργία των δικτύων αντικειμένων όπως είναι η αποφυγή φαινομένων δικτυακής συμφόρησης και η μεγαλύτερη ενεργειακή αυτονομία κόμβων.
Μια ενδεικτική εφαρμογή της ανωτέρω μεθόδου σχετίζεται με την πρόληψη και αντιμετώπιση πυρκαγιών δασικών εκτάσεων όπου απαιτείται η συνεχής παρακολούθηση διαφόρων σημείων τους για την ανίχνευση εστιών πυρκαγιάς και την έγκαιρη αντιμετώπισή τους όπως επίσης και για τον καλύτερο συντονισμό διασωστών στο χώρο εκδήλωσης πυρκαγιάς. Μια πρόσθετη εφαρμογή της ανωτέρω μεθόδου σχετίζεται και με την επιτήρηση περιοχών και κτιρίακών εγκαταστάσεων για την προστασία τους από ενδεχόμενα παραβίασης της ασφαλείας τους και μη εξουσιοδοτημένης εισόδου σε αυτές. Ένα σύστημα που επιτελεί τις ανωτέρω λειτουργίες αποτελείται από έναν αριθμό ετερογενών αντικειμένων (1) με διάφορες δυνατότητες διασύνδεσης όπως είναι οι διεπαφές IEEE 802.11 και IEEE 802.15.4 σε διάφορους τύπους τοπολογιών όπως για παράδειγμα είναι η απευθείας διασύνδεση όλων με έναν κεντρικό κόμβο ή οι διαδοχικές διασυνδέσεις μεταξύ των αντικειμένων, που έχουν τη δυνατότητα μέτρησης μεγεθών όπως η θερμοκρασία, η υγρασία, η συγκέντρωση καυσαερίων καθώς και τη δυνατότητα λήψης εικόνας και video, επειδή κάθε αντικείμενο έχει ενσωματωμένους αισθητήρες θερμοκρασίας, υγρασίας και καυσαερίων καθώς και ενσωματωμένη κάμερα λήψης εικόνας και video. Με βάση την Αναγνώριση (11) των Προδιαγραφών της Υπηρεσίας Λήψης Πληροφοριών οι οποίες καθορίζουν το Είδος Πληροφορίας, την Περιοχή Παρατήρησης κλπ, και με βάση τα στοιχεία για τα διαθέσιμα αντικείμενα στην περιοχή παρατήρησης, η μέθοδος μπορεί να ρυθμίζει τις παραμέτρους (13) που σχετίζονται με τα δίκτυα διασυνδεδεμένων αντικειμένων που συμμετέχουν στη συλλογή των απαιτούμενων πληροφοριών (ροή «από πάνω προς τα κάτω» (9)). Τα ανωτέρω ετερογενή δίκτυα διασυνδεδεμένων αντικειμένων (2,3) επικοινωνούν με μια δικτυακή πύλη (4) και αποστέλλουν σε αυτή με τη ροή «από κάτω προς τα πάνω» (8) τα στοιχεία της θέσης τους καθώς και μετρήσεις θερμοκρασίας, υγρασίας και καυσαερίων χρησιμοποιώντας δικτυακές συνδέσεις χαμηλής ενέργειας. Αυτό για παράδειγμα μπορεί να γίνει με τη χρήση τοπολογιών multi-hop, ώστε η επικοινωνία μεταξύ δύο αντικειμένων να γίνεται μέσω διαδοχικών διασυνδέσεων ενδιάμεσων αντικειμένων που θα λειτουργούν ως αναμεταδότες χρησιμοποιώντας τη διεπαφή IEEE 802.15.4, ώστε να εξασφαλίζεται η χαμηλή ισχύς εκπομπής ανά αντικείμενο. Σε περίπτωση που από την επεξεργασία των πληροφοριών (5) εντοπίζεται αύξηση των μετρήσεων σε κάποια αντικείμενα, που υποδηλώνουν ένδειξη πυρκαγιάς, γίνεται ανατροφοδότηση από την επεξεργασία των πληροφοριών (23) που οδηγεί στην επικαιροποίηση των προδιαγραφών Υπηρεσίας Λήψης Πληροφοριών (26) και στην αναμόρφωση των δικτύων αντικειμένων (6) με επαναρύθμιση των παραμέτρων τους (13) με ροή «από πάνω προς τα κάτω» (9) ώστε να ενεργοποιούνται επιλεκτικά δικτυακές συνδέσεις υψηλής ενέργειας. Για παράδειγμα μπορούν να ενεργοποιηθούν απευθείας συνδέσεις επιλεγμένων αντικειμένων (1) με τη δικτυακή πύλη (4) χρησιμοποιώντας τη διεπαφή WiFi-IEEE 802.11 για να μεταδίδουν τα αντικείμενα αυτά εικόνα και video από τις θέσεις τους με ροή «από κάτω προς τα πάνω» (8). Έτσι είναι δυνατή η ενεργειακά αποδοτική λειτουργία του συστήματος καθώς και η λήψη των απαραίτητων πληροφοριών σε κάθε περίπτωση.
Ένα πρόσθετο παράδειγμα εφαρμογής της παρούσας μεθόδου σχετίζεται με τη χρήση κινητών αντικειμένων (1) που έχουν ενσωματωμένους αισθητήρες και κάμερες. Αυτά τα αντικείμενα μπορούν να τα φέρουν στον εξοπλισμό τους διασώστες/πυροσβέστες , οι οποίοι μπορούν να επικοινωνούν μεταξύ τους ανταλλάσσοντας πληροφορίες της θέσης τους, μετρήσεις και πλάνα video από την περιοχή στην οποία βρίσκονται. Η προτεινόμενη μέθοδος (7) μπορεί να συλλέγει τις ανωτέρω πληροφορίες με ροή «από κάτω προς τα πάνω» (8) και να δίνει εντολές με ροή «από πάνω προς τα κάτω» (9) στους διασώστες για τη μετακίνησή τους σε άλλες γειτονικές θέσεις με σκοπό την παρατήρηση σημείων που χρήζουν άμεσης επέμβασης ή και την επέκταση της κάλυψης του δικτύου ώστε να είναι δυνατή η επικοινωνία με διασώστες που βρίσκονται στα όρια της περιοχής κάλυψης.
Η εφαρμογή της παρούσας μεθόδου στο ανωτέρω παράδειγμα μπορεί να επεκταθεί με τη χρήση μη επανδρωμένων μονάδων, επίγειων ή εναέριων (1), που έχουν ενσωματωμένους αισθητήρες και κάμερες. Οι μονάδες αυτές μπορούν να μετακινούνται σε θέσεις (18) που ορίζει η μέθοδος (7) με βάση την ανατροφοδότηση δικτύων (19) που δίνει στοιχεία δικτυακής λειτουργίας αλλά και με βάση τα αποτελέσματα της επεξεργασίας των λαμβανομένων πληροφοριών (23). Η μετακίνηση των κινητών μη επανδρωμένων μονάδων (1) σε νέες θέσεις μπορεί να οδηγήσει στη βελτιστοποίηση της συνδεσιμότητας των ετερογενών δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων (2,3), της αλληλοκάλυψης των αντικειμένων αλλά και στη βελτίωση της ποιότητας των πληροφοριών που οι κινητές μονάδες (1) λαμβάνουν, διότι έχουν τη δυνατότητα να βρεθούν σε θέσεις που είναι δύσκολο ή επικίνδυνο να μεταβούν διασώστες όπως για παράδειγμα είναι δύσβατες περιοχές πολύ κοντά στην εστία της πυρκαγιάς κι επίσης είναι σε θέση να δώσουν καλύτερη εικόνα της περιοχής κάλυψης με εναέρια πλάνα.

Claims (7)

ΑΞΙΩΣΕΙΣ
1.     Μέθοδος διαχείρισης δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων (7) που περιλαμβάνει τις ακόλουθες φάσεις:
α) ανάπτυξη δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων (3)
β) συλλογή πληροφοριών από τα διασυνδεδεμένα αντικείμενα με ροή πληροφοριών «από κάτω προς τα πάνω» (8)
γ) επεξεργασία (5) των συλλεγμένων πληροφοριών της φάσης (1.β) και στοιχείων από τη λειτουργία των δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων
δ) αποστολή εντολών αναμόρφωσης (6) των δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων με ροή εντολών «από πάνω προς τα κάτω» (9) με βάση τα αποτελέσματα της φάσης (1.γ)
και χαρακτηρίζεται από το ότι εκτελεί τις φάσεις (1.α), (1.β), (1.γ), (1.δ) για τη διαχείριση δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων συνδυάζοντας δείκτες απόδοσης δικτυακής λειτουργίας των δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων και τα συμπεράσματα που προκύπτουν από την επεξεργασία των πληροφοριών που συλλέγονται από τα διασυνδεδεμένα αντικείμενα.
 2. Μέθοδος διαχείρισης δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων σύμφωνα με την αξίωση 1 χαρακτηριζόμενη από το ότι για τη φάση (1.β) της συλλογής πληροφοριών από δίκτυα διασυνδεδεμένων αντικειμένων για την παρατήρηση μιας περιοχής περιλαμβάνει τα εξής στάδια:
α) αναγνώριση των προδιαγραφών υπηρεσίας λήψης πληροφοριών, ορισμό του είδους των πληροφοριών που απαιτούνται να συλλεγούν και της απαιτούμενης περιοχής παρατήρησης (11)
 β) λήψη των στοιχείων λειτουργίας των δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων εντός της περιοχής παρατήρησης (12)
γ) ρύθμιση των παραμέτρων αναμόρφωσης δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων εντός της περιοχής παρατήρησης (13).
 3. Μέθοδος διαχείρισης δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων σύμφωνα με την αξίωση 2 χαρακτηριζόμενη από το ότι για το στάδιο (2.γ) της ρύθμισης των παραμέτρων αναμόρφωσης δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων εντός της περιοχής παρατήρησης (13) περιλαμβάνει τα εξής βήματα:
 α) επιλογή δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων (14) για τη λήψη των πληροφοριών που έχουν οριστεί στην αναγνώριση των προδιαγραφών υπηρεσίας λήψης πληροφοριών (11)
 β) επιλογή λήψης είδους πληροφορίας και πληροφοριακού περιεχομένου από κάθε αντικείμενο (15)
γ) επιλογή δικτυακών τοπολογιών για τα δίκτυα διασυνδεδεμένων αντικειμένων (16)
δ) επιλογή τύπου διεπαφής για τις ζεύξεις των δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων(17)
ε) επιλογή μετακίνησης κινητών διασυνδεδεμένων αντικειμένων (18).
4.  Μέθοδος διαχείρισης δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων σύμφωνα με την αξίωση 2 χαρακτηριζόμενη από το ότι η επικαιροποίηση των στοιχείων του σταδίου (2.γ) για την αναμόρφωση των δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων περιλαμβάνει τα εξής βήματα:
 α) λήψη της ανατροφοδότησης δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων (19)
 β) λήψη στοιχείων λειτουργίας των επιμέρους ζεύξεων των δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων
γ) έλεγχος ικανοποίησης προδιαγραφών λειτουργίας των δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων (20)
 δ) επικαιροποίηση των στοιχείων αναμόρφωσης των δικτύων (13) σε περίπτωση μη ικανοποίησης προδιαγραφών λειτουργίας των δικτύων (21).
 5. Μέθοδος διαχείρισης δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων σύμφωνα με την αξίωση 2 χαρακτηριζόμενη από το ότιη επικαιροποίηση των προδιαγραφών λήψης πληροφοριών του σταδίου (2.α) περιλαμβάνει τα εξής βήματα:
 α) λήψη της ανατροφοδότησης επεξεργασίας πληροφοριών (23)
 β) έλεγχος ικανοποίησης προδιαγραφών υπηρεσίας λήψης πληροφοριών (24)
 γ) ανάδραση για την επικαιροποίηση των προδιαγραφών υπηρεσίας λήψης πληροφοριών (26) σε περίπτωση μη ικανοποίησης προδιαγραφών υπηρεσίας λήψης πληροφοριών (25).
 6. Μέθοδος διαχείρισης δικτύων διασυνδεδεμένων αντικειμένων σύμφωνα με την αξίωση 2 χαρακτηριζόμενη από την ενεργειακά αποδοτική συλλογή μετρήσεων και περιεχομένου video από τα διασυνδεδεμένα ετερογενή αντικείμενα για την ανίχνευση γεγονότος που περιλαμβάνει τα εξής βήματα:
 α) ενεργοποίηση δικτυακών συνδέσεων χαμηλής ενέργειας για τη συλλογή μετρήσεων από τα δίκτυα διασυνδεδεμένων ετερογενών αντικειμένων
 β) αναμόρφωση (13) δικτύων διασυνδεδεμένων ετερογενών αντικειμένων στην περιοχή όπου ανιχνεύεται το γεγονός με ροή εντολών «από πάνω προς τα κάτω» (9) για ενεργοποίηση δικτυακών συνδέσεων υψηλής ενέργειας για τη ροή περιεχομένου video «από κάτω προς τα πάνω» (8) από το σημείο όπου ανιχνεύθηκε το γεγονός.
7.  Μέθοδος διαχείρισης δικτύων διασυν την αξίωση 2 ή την αξίωση 6 χαρακτ παρατήρησης με την επιλογή μετ αντικειμένων (18) στο σημείο παρατήρη κάτω» (9).
  δεδεμένων αντικειμένων σύμφωνα με ηριζόμενη από την εστίαση σε σημείο ακίνησης κινητών διασυνδεδεμένων σης με ροή εντολών «από πάνω προς τα
GR20150100565A 2015-12-29 2015-12-29 Μεθοδος διαχειρισης δικτυων διασυνδεδεμενων αντικειμενων GR1008939B (el)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GR20150100565A GR1008939B (el) 2015-12-29 2015-12-29 Μεθοδος διαχειρισης δικτυων διασυνδεδεμενων αντικειμενων

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GR20150100565A GR1008939B (el) 2015-12-29 2015-12-29 Μεθοδος διαχειρισης δικτυων διασυνδεδεμενων αντικειμενων

Publications (1)

Publication Number Publication Date
GR1008939B true GR1008939B (el) 2017-01-31

Family

ID=58186287

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
GR20150100565A GR1008939B (el) 2015-12-29 2015-12-29 Μεθοδος διαχειρισης δικτυων διασυνδεδεμενων αντικειμενων

Country Status (1)

Country Link
GR (1) GR1008939B (el)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130159550A1 (en) * 2011-12-20 2013-06-20 Cisco Technology, Inc. Assisted intelligent routing for minimalistic connected object networks
WO2013123445A1 (en) * 2012-02-17 2013-08-22 Interdigital Patent Holdings, Inc. Smart internet of things services
WO2015040350A1 (en) * 2013-09-18 2015-03-26 Toshiba Research Europe Limited Method and system for establishing a network connection
WO2015061678A1 (en) * 2013-10-25 2015-04-30 Qualcomm Incorporated Peer-to-peer onboarding of internet of things (iot) devices over various communication interfaces

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130159550A1 (en) * 2011-12-20 2013-06-20 Cisco Technology, Inc. Assisted intelligent routing for minimalistic connected object networks
WO2013123445A1 (en) * 2012-02-17 2013-08-22 Interdigital Patent Holdings, Inc. Smart internet of things services
WO2015040350A1 (en) * 2013-09-18 2015-03-26 Toshiba Research Europe Limited Method and system for establishing a network connection
WO2015061678A1 (en) * 2013-10-25 2015-04-30 Qualcomm Incorporated Peer-to-peer onboarding of internet of things (iot) devices over various communication interfaces

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Stojmenovic Machine-to-machine communications with in-network data aggregation, processing, and actuation for large-scale cyber-physical systems
Habibzadeh et al. Sensing, communication and security planes: A new challenge for a smart city system design
EP3462707B1 (en) Connectivity service level orchestrator and arbitrator in internet of things (iot) platforms
Miranda et al. A survey on rapidly deployable solutions for post-disaster networks
Cao et al. A survey of emerging M2M systems: Context, task, and objective
CN107211515B (zh) 智能led灯泡和通风口方法、装置和系统
Aju A survey of zigbee wireless sensor network technology: Topology, applications and challenges
Bartoli et al. A novel emergency management platform for smart public safety
Allahham et al. A smart monitoring system for campus using Zigbee wireless sensor networks
Murthy et al. Lighting-enabled smart city applications and ecosystems based on the IoT
CN107450344A (zh) 一种基于无线传感器网络的智能家居系统
Kanellopoulos et al. Networking architectures and protocols for IoT applications in smart cities: Recent developments and perspectives
US20190251837A1 (en) TRAFFIC MANAGEMENT VIA INTERNET OF THINGS (IoT) DEVICES
CN109219942A (zh) 消息模式控制
Bouzidi et al. Use of the IQRF technology in Internet-of-Things-based smart cities
Aloi et al. The SENSE-ME platform: Infrastructure-less smartphone connectivity and decentralized sensing for emergency management
Akanksha et al. Extensive review of cloud based Internet of Things architecture and current trends
Stojmenovic Large scale cyber-physical systems: Distributed actuation, in-network processing and machine-to-machine communications
Li et al. Architecture and protocol design for a pervasive robot swarm communication networks
Jawhar et al. Networking and communication for smart city systems
CN107450343A (zh) 一种智能家居无线控制系统
GR1008939B (el) Μεθοδος διαχειρισης δικτυων διασυνδεδεμενων αντικειμενων
CN105825647A (zh) 智能家居网关及传感器设备
González et al. Energy optimization for video monitoring system in agricultural areas using single board computer nodes and wireless ad hoc networks
Magadán et al. Clustered wsn for building energy management applications

Legal Events

Date Code Title Description
PG Patent granted

Effective date: 20170222