Akıllı şehir uygulamaları için hibrit 6G IoT ağ mimarisi tasarımı ve performans değerlendirmesi
Design and performance analysis of a hybrid 6G IoT network architecture for smart city applications
- Tez No: 1017837
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AFM SHAHEN SHAH
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Haberleşme Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Artan nüfus yoğunluğu ve dijital hizmetlere olan talep, akıllı şehir uygulamalarında daha yüksek performanslı ve esnek iletişim altyapılarına duyulan ihtiyacı giderek artırmaktadır. Şehir genelinde dağıtılmış IoT cihazlarının ürettiği yüksek hacimli verinin iletilmesi ve işlenmesi, mevcut kablosuz haberleşme altyapıları açısından önemli teknik zorluklar ortaya çıkarmaktadır. Bu kapsamda özellikle gecikme, ağ kapasitesi, enerji verimliliği ve bağlantı güvenilirliği gibi farklı performans gereksinimlerinin aynı anda karşılanabilmesi kritik bir ihtiyaç haline gelmiştir. Bu tez çalışmasında, akıllı şehir senaryoları için 6G destekli hibrit bir IoT ağ mimarisi tasarlanmış ve sistem performansı simülasyon tabanlı olarak analiz edilmiştir. Önerilen mimari; bulut, uç (edge) ve dağıtık işlem yaklaşımlarını bir araya getiren çok katmanlı bir yapı olarak kurgulanmıştır. Bu yapı sayesinde, farklı uygulama gereksinimlerine göre görevlerin uygun işlem katmanına yönlendirilmesi ve sistem kaynaklarının daha verimli kullanılması hedeflenmiştir. Çalışma kapsamında, sistem performansını değerlendirmek amacıyla uçtan uca gecikme, ağ kapasitesi, enerji verimliliği ve sistem güvenilirliği temel performans ölçütleri olarak ele alınmıştır. Ayrıca, farklı cihaz yoğunlukları ve trafik senaryoları altında gerçekleştirilen analizler ile önerilen mimarinin davranışı detaylı olarak incelenmiştir. Elde edilen simülasyon sonuçları, özellikle yüksek cihaz yoğunluklarında hibrit mimarinin, geleneksel bulut ve edge tabanlı yaklaşımlara kıyasla daha dengeli ve ölçeklenebilir bir performans sunduğunu göstermektedir. Hibrit yaklaşımın, sistem yükünü farklı katmanlar arasında dağıtarak gecikmeyi kontrol altında tuttuğu ve kapasite kullanımını artırdığı gözlemlenmiştir. Sonuç olarak, bu çalışma 6G destekli hibrit IoT mimarisinin akıllı şehirlerde artan veri trafiği ve performans gereksinimlerini karşılamak için etkili ve uygulanabilir bir çözüm sunduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Increasing population density and the growing demand for digital services are intensifying the need for high-performance and flexible communication infrastructures in smart city applications. The transmission and processing of large volumes of data generated by distributed IoT devices across urban environments pose significant technical challenges for existing wireless communication systems. In this context, meeting multiple performance requirements simultaneously—such as latency, network capacity, energy efficiency, and connection reliability—has become a critical necessity. In this thesis, a 6G-enabled hybrid IoT network architecture is designed for smart city scenarios, and its system performance is evaluated through simulation-based analysis. The proposed architecture is structured as a multi-layer framework that integrates cloud, edge, and distributed computing approaches. This structure aims to dynamically assign tasks to the most appropriate processing layer based on application requirements, thereby improving overall resource utilization. Within the scope of this study, key performance metrics—including end-to-end latency, network capacity, energy efficiency, and system reliability—are considered to evaluate system performance. Furthermore, the behavior of the proposed architecture is analyzed under varying device densities and traffic scenarios. Simulation results demonstrate that, particularly under high device density conditions, the hybrid architecture provides a more balanced and scalable performance compared to conventional cloud- and edge-based approaches. It is observed that the hybrid approach effectively distributes the system load across different layers, maintaining latency at acceptable levels while improving capacity utilization. In conclusion, this study shows that the proposed 6G-enabled hybrid IoT architecture offers an effective and practical solution for addressing the increasing data traffic and performance requirements of smart city environments.
Benzer Tezler
- 6N yüksek irtifa platform sistemleri için antipodal vivaldi anten tasarımı
Antipodal vivaldi antenna design for 6G high altitude platform system (HAPS)
ALİ ALPEREN KILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FUNDA AKLEMAN YAPAR
- A model to utilize emerging ICT for revitalizing under-valued public open spaces in urbanscape: Investigating spatial video projection
Kentsel peyzajda değeri bilinmeyen kamusal açık alanların canlandırılmasında gelişmekte olan BİT kullanımına dair bir model: Mekansal video projeksiyon incelemesi
LIMA NAJJAR
Doktora
İngilizce
2023
Peyzaj Mimarlığıİstanbul Teknik ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA AYÇİM TÜRER BAŞKAYA
- The relation between venue preference and urban morphology in terms of smart city living
Akıllı şehir yaşam koşullarında konum tercihi ile morfoloji arasında ilişki
MARYAM ARSHADI
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik ÜniversitesiKentsel Tasarım Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NESİP ÖMER EREM
- SPN ve feistel ağına dayalı hibrit hafif şifreleme algoritması tasarımı
Design of a hybrid lightweight encryption algorithm design based on SPNand feistel network
ABDULLAH JAMOUS
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYıldız Teknik ÜniversitesiSiber Güvenlik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SIRMA YAVUZ
- Büyük ölçekli (mega) gayrimenkullerde kapalı alan lojistik hizmetleri üzerine araştırma: Şehir hastaneleri lojistiğinde otonom sistem çözümleri
Research on indoor logistics services in large-scale (mega) real estate: Autonomous system solutions in city hospital logistics
HAVVA NUR ŞİRİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Sağlık Yönetimiİstanbul Teknik ÜniversitesiGayrimenkul Geliştirme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDA KUNDAK