Dissertation/Thesis Abstract

Application-Derived Communication Protocol Selection in M2M Platforms for Smart Cities
by Elmangoush, Asma Abdalla, Ph.D., Technische Universitaet Berlin (Germany), 2016, 203; 10820812
Abstract (Summary)

Machine-to-Machine (M2M)-Kommunikation bietet ein neues Paradigma, das darauf abzielt, das Niveau der Systemautomatisierung zu erhöhen, indem alle physischen und virtuellen Objekte in ein groß angelegtes Smart-City-Framework integriert werden können. Die Tatsache, dass verbundene Objekte Aktivitäten darstellen, die mit alltäglichen Anwendungen in Beziehung stehen, bringt unterschiedliche Heraus¬forderungen mit sich, die Heterogenität der zugrunde liegenden Technologien und Anwendungsdomänen zu verwalten. Einige Anwendungen im Kontext der Smart City haben kritische Anforderungen an die Datenlatenz und den verlangten Durchsatz, wie zum Beispiel eHealth und Smart Grid. Allerdings behandeln die gegenwärtigen Netzwerke den Traffic, der von verschiedenen Anwendungen erzeugt wird, in der gleichen Weise, unabhängig von deren Inhalt oder Ursprung. In jüngster Zeit wurden mehrere divergierende Standards und Protokolle für die M2M-Kommunikation und Internet-der-Dinge-(IoT)-Service-Plattformen spezifiziert. Jedes Protokoll konzentriert sich auf einen spezifischen Aspekt der M2M-Kommunikation. Das Fehlen eines Protokolls, das die heterogenen Anforderungen der M2M-/IoT-Anwendungen erfüllen kann, führte zu einem stark fragmentierten Protokollstapel in M2M-/IoT-Systemen. Angesichts der Vielfalt der Betriebsbedingungen und Quality-of-Service-(QoS)-Anforderungen ist es unmöglich, von einem einzigen Protokoll für alle Datenströme oder alle Anwendungen abzuhängen. Die Kernfrage, die in dieser Arbeit gestellt wird, ist, welches Transportprotokoll für eine definierte M2M-Anwendung ausgewählt werden sollte. In dieser Dissertation wird ein Framework eingeführt, das dynamisch angepasst werden kann, um den heterogenen Traffic von M2M-Anwendungen zu transportieren und das die Vermittlung mit anderen M2M-Plattformen ermöglicht. Das Ziel des AdM2M-Framework ist es, die Anpassungsfähigkeit von M2M-Knoten beim Transportieren von Datenströmen zu erhöhen. Das betrifft Anfragen von verbundenen Geräten, die bei den Ressourcen eingeschränkt oder auch ressourcenreich sein können, und auch verschiedene Anwendungen, die unterschiedliche Anforderungen im QoS haben. Die Konzepte wurden als Ergänzungen zur Open Machine Type Communication (OpenMTC)-Plattform integriert, um ihren Wert in einer standardisierten Prototyp-Architektur zu beweisen. Eine Leistungsbewertung wurde durchgeführt, die in der Praxis zeigt, wie die beschriebene Funktionalität als Teil eines IoT-Systems zu verwirklichen ist. Darüber hinaus wurde die Arbeit in mehreren europäischen Forschungsprojekten und Testumgebungen verifiziert, die verschiedene Sachverhalte im Zusammenhang mit der Realisierung von Smart Cities ansprechen.

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Advisor: Möller, Sebastian
Commitee: Magedanz, Thomas, Ventura, Neco, Küpper, Axel
School: Technische Universitaet Berlin (Germany)
School Location: Germany
Source: DAI-C 81/1(E), Dissertation Abstracts International
Source Type: DISSERTATION
Subjects: Electrical engineering, Information Technology
Keywords: Application-derived communication protocol selection, M2M platforms for smart cities
Publication Number: 10820812
ISBN: 9781392786246
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