A survey on subjecting electronic product code and non-ID objects to IP identification

Over the last decade, both research on the Internet of Things (IoT) and real-world IoT applications have grown exponentially. The IoT provides us with smarter cities, intelligent homes, and generally more comfortable lives. However, the introduction of these devices has led to several new challenges that must be addressed. One of the critical challenges facing interacting with IoT devices is to address billions of devices (things) around the world, including computers, tablets, smartphones, wearable devices, sensors, and embedded computers, and so on. This article provides a survey on subjecting Electronic Product Code and non-ID objects to IP identification for IoT devices, including their advantages and disadvantages thereof. Different metrics are here proposed and used for evaluating these methods. In particular, the main methods are evaluated in terms of their: (i) computational overhead, (ii) scalability, (iii) adaptability, (iv) implementation cost, and (v) whether applicable to already ID-based objects and presented in tabular format. Finally, the article proves that this field of research will still be ongoing, but any new technique must favorably offer the mentioned five evaluative parameters.Comment: 112 references, 8 figures, 6 tables, Journal of Engineering Reports, Wiley, 2020 (Open Access

Internet of Things: Surveys for Measuring Human Activities from Everywhere

The internet of things (IoT), also called internet of all, is a new paradigm that combines several technologies such as computers, the internet, sensors network, radio frequency identification (RFID), communication technology and embedded systems to form a system that links the real worlds with digital worlds. With an increase in the deployment of smart objects, the internet of things should have a significant impact on human life in the near future. To understand the development of the IoT, this paper reviews the current research of the IoT, key technologies, the main applications of the IoT in various fields, and identifies research challenges. A main contribution of this review article is that it summarizes the current state of the IoT technology in several areas, and also the applications of IoT that cause side effects on our environment for monitoring and evaluation of the impact of human activity on the environment around us, and also provided an overview of some of the main challenges and application of IoT. This article presents not only the problems and challenges of IoT, but also solutions that help overcome some of the problems and challenges

Energy-Aware Clustering in the Internet of Things by Using the Genetic Algorithm

Internet of things (IoT) uses a lot of key technologies to collect different types of data around the world to make an intelligent and integrated whole. This concept can be as simple as a connection between a smartphone and a smart TV, or can be complex communications between the urban infrastructure and traffic monitoring systems. One of the most challenging issues in the IoT environment is how to make it scalable and energy-efficient with regard to its growing dimensions. Object clustering is a mechanism that increases scalability and provides energy efficiency by minimizing communication energy consumption. Since IoT is a large scale dynamic environment, clustering of its objects is a NP-Complete problem. This paper formulates energy-aware clustering of things as an optimization problem targeting an optimum point in which, the total consumed energy and communication cost are minimal. Then. it employs the Genetic Algorithm (GA) to solve this optimization problem by extracting the optimal number of clusters as well as the members of each cluster. In this paper, a multi objective GA for clustering that has not premature convergence problem is used. In addition, for fast GA execution multiple implementation, considerations has been measured. Moreover, the consumed energy for received and sent data, node to node and node to BS distance have been considered as effective parameters in energy consumption formulation. Numerical simulation results show the efficiency of this method in terms of the consumed energy, network lifetime, the number of dead nodes and load balancing

Internet of things for measuring human activities in ambient assisted living and e-health

Internet of things (IoT) is a new paradigm that combines several technologies such as computers, Internet, sensor networks, radio frequency identification (RFID), communication technology and embedded systems to form a system that links the real world with digital world. Currently, a large number of smart objects and different type of devices are interconnected and more and more they are being used in Ambient Assisted Living (AAL) scenarios for improving the daily tasks of elderly and disabled people. This paper presents an IoT architecture and protocol for Ambient Assisted Living and e-health. It is designed for heterogeneous AAL and e-health scenarios where an IoT network is the most suitable option to interconnect all elements. Finally, we simulate a medium-size network with four protocols especially designed for networks with important energy constraints in order to show their performance.Rghioui, A.; Sendra, S.; Lloret, J.; Oumnad, A. (2016). Internet of things for measuring human activities in ambient assisted living and e-health. Network Protocols and Algorithms. 8(3):15-28. doi:10.5296/npa.v8i3.10146S15288

Мікроконтролерні платформи в IoT мережах

Актуальність теми: сьогодні широкого поширення набули системи типу Інтернет речей, вони є не лише системами автоматизованого керування процесами, а й інтелектуальною мережею пристроїв, які на умовах рівних прав та паритетів взаємодіють між собою, з людиною та навколишнім середовищем. Такі системи реалізовуються з урахуванням того, що у кожного її учасника є так званий віртуальний «агент», який представляє його інтереси у віртуальному середовищі. Сьогодні на ринку є багато мікроконтролерних та мікропроцесорних платформ, які дозволяють створювати системи ІоТ мережі, кожна із них має набір характеристик, які забезпечують її найефективніше використання у певній сфері. Мікроконтролерна платформа Arduino може бути використана для побудови ІоТ мереж, оскільки вона забезпечує підключення великої кількості сенсорів навколишнього середовища та може керувати підключенням навантаження за допомогою силових модулів розширення, а також дозволяє реалізувати взаємодію з системами і мережами подібного призначення

Особливості функціонування систем з низьким енергоспоживання для Інтернету речей

Актуальність роботи. Актуальність цієї роботи доводить те, що на даний період дуже стрімко рухається прогрес розвитку Інтернету речей, а саме, систем з низьким енергоспоживанням. Мета дослідження полягає в теоретичному аналізі особливостей системи з низьким енергоспоживанням для Інтернету речей. Відповідно до мети дослідження у даній роботі слід вирішити наступні завдання: аналіз поняття «Інтернету речей», базові визначення в мережі IoT, характеристика архітектури, розкриття принципів роботи, визначення еталонної моделі, розкриття переваг та недоліків IoT, типові системи ІоТ - побудова та склад, визначення способів забезпечення низького енергоспоживання в системах ІоТ, особливості системи LoRa, система NB – IоT, особливості SigFox. Об’єкт дослідження – система з низьким енергоспоживанням для Інтернету речей. Предмет дослідження – Інтернет речей. Методологічною основою дослідження є сукупність загальних та спеціальних методів наукового пізнання. Зокрема були використані такі методи: аналізу, синтезу, індукції, дедукції, узагальнення та абстрагування. Структура роботи. Дипломна робота складається зі складається зі вступу, трьох розділів, висновків, списку використаних джерел.The relevance of the work. The relevance of this work proves that at this period the progress in the development of the Internet of Thing is moving very quickly, namely, to low-power system The purpose of the study is to theoretically analyze the features of a low-power system for the Internet of Things. In accordance with the purpose of the study in this paper should solve the following tasks: analysis of the concept of "Internet of Things", basic definitions in the IoT network, characteristics of IoT architecture, disclosure of IoT principles, definition of IoT reference model, disclosure of IoT advantages, disclosure of IoT disadvantages, typical IoT systems construction and composition of IoT, definition of ways to ensure low energy consumption in IoT systems, features of LoRa system, NB - IoT system, features of SigFox. The object of research is a system with low energy consumption for the Internet of Things. The subject of research - the Internet of Things. The methodological basis of the study is a set of general and special methods of scientific knowledge. In particular, the following methods were used: analysis, synthesis, induction, deduction, generalization and abstraction. Work structure. Thesis consists of an introduction, three sections, conclusions, a list of sources used

Anturidatan lähettäminen fyysiseltä kaksoselta digitaaliselle kaksoselle

A digital twin is a digital counterpart of a physical thing such as a machine. The term digital twin was first introduced in 2010. Thereafter, it has received an extensive amount of interest because of the numerous benefits it is expected to offer throughout the product life cycle. Currently, the concept is developed by the world’s largest companies such as Siemens. The purpose of this thesis is to examine which application layer protocols and communication technologies are the most suitable for the sensor data transmission from a physical twin to a digital twin. In addition, a platform enabling this data transmission is developed. As the concept of a digital twin is relatively new, a comprehensive literature view on the definition of a digital twin in scientific literature is presented. It has been found that the vision of a digital twin has evolved from the concepts of ‘intelligent products’ presented at the beginning of the 2000s. The most widely adopted definition states that a digital twin accurately mirrors the current state of its corresponding twin. However, the definition of a digital twin is not yet standardized and varies in different fields. Based on the literature review, the communication needs of a digital twin are derived. Thereafter, the suitability of HTTP, MQTT, CoAP, XMPP, AMQP, DDS, and OPC UA for sensor data transmission are examined through a literature review. In addition, a review of 4G, 5G, NB-IoT, LoRa, Sigfox, Bluetooth, Wi-Fi, Z-Wave, ZigBee, and WirelessHART is presented. A platform for the management of the sensors is developed. The platform narrows the gap between the concept and realization of a digital twin by enabling sensor data transmission. The platform allows easy addition of sensors to a physical twin and provides an interface for their configuration remotely over the Internet. It supports multiple sensor types and application protocols and offers both web user iterface and REST API.Digitaalinen kaksonen on fyysisen tuotteen digitaalinen vastinkappale, joka sisältää tiedon sen nykyisestä tilasta. Digitaalisen kaksosen käsite otettiin ensimmäisen kerran käyttöön vuonna 2010. Sen jälkeen digitaalinen kaksonen on saanut paljon huomiota, ja sitä ovat lähteneet kehittämään maailman suurimmat yritykset, kuten Siemens. Tämän työn tarkoituksena tutkia, mitkä sovelluskerroksen protokollat ja langattomat verkot soveltuvat parhaiten anturien keräämän datan lähettämiseen fyysiseltä kaksoselta digitaaliselle kaksoselle. Sen lisäksi työssä esitellään alusta, joka mahdollistaa tämän tiedonsiirron. Digitaalisen kaksosesta esitetään laaja kirjallisuuskatsaus, joka luo pohjan työn myöhemmille osioille. Digitaalisen kaksosen konsepti pohjautuu 2000-luvun alussa esiteltyihin ajatuksiin ”älykkäistä tuotteista”. Yleisimmän käytössä olevan määritelmän mukaan digitaalinen kaksonen heijastaa sen fyysisen vastinparin tämän hetkistä tilaa. Määritelmä kuitenkin vaihtelee eri alojen välillä eikä se ole vielä vakiintunut tieteellisessä kirjallisuudessa. Kirjallisuuskatsauksen avulla johdetaan digitaalisen kaksosen kommunikaatiotarpeet. Sen jälkeen arvioidaan seuraavien sovelluskerroksen protokollien soveltuvuutta anturidatan lähettämiseen kirjallisuuskatsauksen avulla: HTTP, MQTT, CoAP, XMPP, AMQP, DDS ja OPC UA. Myös seuraavien langattomien verkkojen soveltuvuutta tiedonsiirtoon tutkitaan: 4G, 5G, NB-IoT, LoRaWAN, Sigfox, Bluetooth, Wi-Fi, Z-Wave, ZigBee ja WirelessHART. Osana työtä kehitettiin myös ohjelmistoalusta, joka mahdollistaa anturien hallinnan etänä Internetin välityksellä. Alusta on pieni askel kohti digitaalisen kaksosen käytän-nön toteutusta, sillä se mahdollistaa tiedon keräämisen fyysisestä vastinkappaleesta. Sen avulla sensorien lisääminen fyysiseen kaksoseen on helppoa, ja se tukee sekä useita sensorityyppejä että sovelluskerroksen protokollia. Alusta tukee REST API –rajapintaa ja sisältää web-käyttöliittymän

Аналіз архітектури побудови мереж для реалізації концепції Internet of Things

Обсяг магістерської дисертації складає 108 сторінок, зокрема 27 ілюстрації, 8 таблиць, 65 формул та 24 джерел інформації. Актуальність теми. Актуальність теми даної роботи обумовлена тим, що технологія IoT дозволить з легкістю контролювати всі аспекти нашого життя. Нинішня технічна революція, та швидкий розвиток мобільних технологій можна вважати першою фазою Інтернету речей. Число фізичних об’єктів, підключених до інтернету зростає з безпрецедентною швидкістю, що реалізує ідею Інтернету речей. Вже сьогодні практичне застосування технології IoT можна знайти в багатьох галузях промисловості, в тому числі землеробстві, будівництві, енергетиці та транспорті. Тема магістерської дисертації є актуальною, тому що архітектура інтернету речей має складну будову, та потребує вивчення. Цифрові двійники являються невід’ємною частиною IoT. Представлення будь-якого об’єкта реального світу в вигляді інформації знаходиться в цифровому світі з можливістю ідентифікації цього об’єкта з конкретним записом. Запропонована методологія розрахунку продуктивності мережі дозволяє вибрати найкращий варіант транспортного протоколу для побудови конкретної мережі. Метою випускної кваліфікаційної роботи є аналіз архітектури побудови мережі для реалізації концепції Internet of Things. Розробка розроблено методологію розрахунку продуктивності мережі для оптимального вибору транспортного протоколу. Методи дослідження. В ході роботи були використані: методи теоретичного дослідження, синтезу та моделювання. Практичне значення отриманих результатів. Використання запропонованої методології дозволяє вибрати найкращий варіант транспортного протокола для побудови конкретної мережі.The volume of the master's dissertation is 108 pages, including 27 illustrations, 8 tables, 65 formulas and 24 sources of information. Actuality of theme. The urgency of this work is due to the fact that the technology IoT will allow you to easily control all aspects of our lives. The current technological revolution, and the rapid development of mobile technology, can be considered the first phase of the Internet of things. The number of physical objects connected to the Internet increases with unprecedented speed, which implements the idea of the Internet of things. Already, the practical application of IoT technology can be found in different spheres of our life, including agriculture, construction, energy and transport. The topic of the master's thesis is relevant, because the architecture of the Internet of things has a complex structure and must be explored. Digital twins are an integral part of the IoT. The offered methodology of calculation of network performance allows to choose the best variant of a transport protocol for a network. The purpose of graduation work is to analyze the architecture of network construction for the implementation of the concept of Internet of Things. A methodology for calculating network performance for optimal transport protocol selection is developed. Research methods. In the work were used: methods of theoretical research, synthesis and modeling. The practical value of the results. The use of the proposed methodology allows you to choose the best transport protocol for building a specific networ