Energy aware NDN routing mechanism for IoT
Nesnelerin interneti için enerji farkındalığı olan NDNyönlendirme mekanizması
- Tez No: 983226
- Danışmanlar: PROF. DR. ŞEBNEM BAYDERE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Nesnelerin İnterneti (IoT) alanındaki hızlı büyüme, verimli, ölçeklenebilir ve sürdürülebilir iletişim mimarilerine olan ihtiyacı artırmıştır. Geleneksel IP tabanlı sistemlere alternatif olarak geliştirilen Named Data Networking (NDN) mimarisi, iletişimi adreslere değil içerik adlarına göre yönlendirmesiyle dikkat çeker. Ancak, NDN'nin varsayılan yönlendirme stratejileri olan BestRoute ve Multicast, enerji kısıtlamalarının ön planda olduğu IoT ortamlarında yetersiz kalmakta, bu da düzensiz kaynak kullanımı ve ağ ömrünün kısalmasına yol açmaktadır. Bu tezde, NDN'nin enerji duyarlılığı eksikliğini gidermek amacıyla Energy-Aware Best Route (EABR) adlı yeni bir yönlendirme stratejisi önerilmektedir. EABR, klasik BestRoute stratejisini geliştirerek yönlendirme kararlarına anlık düğüm enerji seviyelerini entegre eder. Düğümler, artık enerji seviyelerini hafif veri paketleri aracılığıyla birbirleriyle paylaşır ve bu bilgiler doğrultusunda Forwarding Information Base (FIB) tablolarını güncelleyerek daha yüksek enerjili komşular üzerinden veri iletimine öncelik verir. Bu yaklaşım, trafik yükünün daha dengeli dağılmasını, kritik düğümlerin erken tükenmesini önlemeyi ve genel ağ ömrünün uzamasını sağlar. EABR stratejisi, NS-3 üzerine inşa edilmiş ndnSIM simülasyon ortamında uygulanmış ve test edilmiştir. Gerçekleştirilen kapsamlı deneyler; Ring, Grid, Tree ve Complex Tree olmak üzere dört farklı IoT topolojisi üzerinde yürütülmüş ve Paket Teslim Oranı (PDR), Ortalama Gecikme, Enerji Tüketimi ve Enerji Dengesizliği gibi performans metrikleri değerlendirilmiştir. Sonuçlar, EABR'nin her metrikte BestRoute ve Multicast stratejilerine göre üstün performans gösterdiğini ortaya koymuştur. Özellikle, daha yüksek paket teslim oranı, daha düşük gecikme, daha az enerji tüketimi ve daha dengeli enerji kullanımı gözlemlenmiştir. Bu çalışma, enerji farkındalığı sayesinde NDN'nin IoT ortamlarındaki kısıtlamalara uyum sağlayabileceğini ve daha sürdürülebilir bir yönlendirme mekanizmasının mümkün olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The rapid expansion of the Internet of Things (IoT) has intensified the need for efficient, scalable, and sustainable communication architectures. Named Data Networking (NDN), a content-centric networking paradigm, presents a promising alternative to traditional IPbased systems by focusing on data names rather than host addresses. However, standard NDN forwarding strategies such as BestRoute and Multicast fail to account for the energy constraints inherent in IoT environments, leading to inefficient resource utilization and shortened network lifetimes. This thesis proposes a novel forwarding strategy Energy-Aware Best Route (EABR) to address the energy limitations of NDN in static IoT topologies. EABR extends the standard BestRoute mechanism by incorporating real-time energy-awareness into the forwarding decision process. Nodes periodically exchange their residual energy information using lightweight signaling, enabling each node to dynamically adjust its Forwarding Information Base (FIB) and prioritize routes through higher-energy neighbors. This approach ensures a more balanced distribution of traffic, reduces early energy depletion of critical nodes, and extends the overall network lifespan. The strategy was implemented and tested in ndnSIM, a simulation environment built on the NS-3 framework. Extensive experiments were conducted across four representative topologies Ring, Grid, Tree, and Complex Tree to evaluate performance in terms of Packet Delivery Ratio (PDR), Average Delay, Energy Consumption, and Energy Balance. The results show that EABR consistently outperforms BestRoute and Multicast in all metrics. Specifically, EABR achieved higher delivery rates, lower latency, reduced energy consumption, and significantly improved energy distribution across the network. By leveraging energy-awareness, EABR aligns NDN's strengths with the practical constraints of IoT networks. The outcomes of this study demonstrate that sustainable, intelligent forwarding in NDN is achievable with minimal protocol overhead.
Benzer Tezler
- A Q-learning-based energy-aware forwarding strategy for NDN-based iot networks
NDN tabanlı ıot ağları için Q-learnıng tabanlı enerji duyarlı iletim stratejisi
NAEEM ALI ASKAR ASKAR
Doktora
İngilizce
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKarabük ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADIB HABBAL
- İlkokul çağı normal çocuklarda istirahat EEG'si
Başlık çevirisi yok
ADNAN KAŞ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1990
Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıDokuz Eylül ÜniversitesiNöroloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EGEMEN İDİMAN
- Energy aware negotiation based data dissemination protocol for wireless sensor networks
Telsiz duyarga ağlar için enerjinin farkında müzakere tabanlı veri yayma protokolü
ÖZCAN ÖZYURT
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FEZA BUZLUCA
- Energy-aware task scheduling over mobile ad hoc networks
Energy-aware task scheduling over mobile ad hoc networks
ALİ BOKAR
Doktora
İngilizce
2009
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Bölümü
DR. CEVAT SENER
PROF. DR. MÜSLİM BOZYİGİT