عنوان المقالة:تصميم وتنفيذ نموذج تجريبي لشبكات المنزل الذكي لإنترنت الأشياء Design and Implementation of a Pilot Model for IoT Smart Home Networks
وائل محمد فواز عبدالرحيم | Wael Mohamed Fawaz Abdel-Rehim | 1145
- نوع النشر
- مجلة علمية
- المؤلفون بالعربي
- وائل محمد فواز عبدالرحيم وآخرون
- المؤلفون بالإنجليزي
- Wael M. F. Abdel-Rehim and etc
- الملخص العربي
- تعد تقنية إنترنت الأشياء (IoT) جزءًا مكملًا لأسلوب حياتنا. تتعايش تقنية إنترنت الأشياء مع الاتصالات الخلوية الحالية لتطوير شبكة الجيل الخامس. يولي كل من الباحثين الأكاديميين وأصحاب المنازل الصناعية اهتمامًا بفوائد تقنية إنترنت الأشياء. ومع ذلك ، فإن النمو السريع لشبكات إنترنت الأشياء يعاني من بعض القيود ، مثل الحمل المروري الثقيل ، والازدحام المروري ، ... إلخ. في هذه الورقة ، تم اقتراح هندسة منازل ذكية متوازية موزعة لحل مشاكل الإنسان وتحقيق الرفاهية في المجتمع. تحتوي الشبكة المقترحة على حمل خفيف لحركة المرور وازدحام مروري منخفض لتجنب فشل نقطة واحدة. تتضمن بنية الشبكة المنزلية الذكية المقترحة الاتصال والأمان والتسجيل والبروتوكولات والسيناريوهات لتحديث التسجيل. تقدم الورقة أيضًا إطارًا لمخططات الحالة والعمليات والخوارزميات لشبكات المنزل الذكي لإنترنت الأشياء. يتضمن هذا الإطار تصميم وتنفيذ نموذج تجريبي لمجالات المنزل الذكي لإنترنت الأشياء لتلبية المستفيدين من البشر. يتكون النموذج من ستة مجالات شبكة منزلية ذكية عملية في الوضعين العادي والعاجل لإثبات المفهوم. تمت برمجة النموذج التجريبي على أساس ثلاثة جوانب رئيسية: الأهداف والعمليات باستخدام الخوارزميات ومخططات الحالة. تكمن حداثة الورقة في القدرة على تنفيذ نموذج تجريبي لهندسة المنزل الذكي باستخدام مجموعات تطوير بسيطة. يتم اختبار تصميم وتنفيذ شبكات المنزل الذكي IoT العملية وقياسها باستخدام أداة CoolTerm sniffer. تثبت نتائج القياس أن النموذج المقترح يحقق ملامح حركة مرور خفيفة ومتوسط معدلات بيانات منخفضة.
- الملخص الانجليزي
- Internet of Things (IoT) technology is a complementary part of our style of life. IoT technology coexists with existing cellular communication for developing 5G. Both academic researchers and industrial householders pay attention to the benefits of IoT technology. However, the rapid growth of IoT networks suffers from some limitations, such as heavy traffic load, traffic congestion,... etc . In this paper, a parallel distributed smart home architecture is proposed to solve human-being problems and achieve welfare in society. The proposed network has a light traffic load and low traffic congestion to avoid a single-point failure. The architecture of the proposed smart home network involves connectivity, security, registration, protocols, and scenarios to update registration. Also, the paper presents a framework of state diagrams, processes, and algorithms for IoT smart home networks. This framework includes a design and implementation of a pilot model of IoT smart home domains to meet human beneficiaries. The model consists of six practical smart home network domains in both normal and urgent modes to proof of the concept. The pilot model is programmed based on three major aspects: objectives, processes with algorithms, and state diagrams. The novelty of the paper lies in the capability to implement a smart home architecture pilot model using simple development kits. The design and implementation of the practical IoT smart home networks are tested and measured using a CoolTerm sniffer tool. The results of measurement prove that the proposed model achieves light traffic profiles and low average data rates.
- تاريخ النشر
- 01/06/2023
- الناشر
- IEEE
- رقم المجلد
- 11
- رقم العدد
- ISSN/ISBN
- 2169-3536
- رابط DOI
- 10.1109/ACCESS.2023.3282095
- الصفحات
- 59701-728
- رابط خارجي
- https://ieeexplore.ieee.org/document/10141607
- الكلمات المفتاحية
- IoT, smart home, networks, pilot model, IoT protocols, traffic profile