| Titre : | A cloud monitoring solution for internet of things |
| Auteurs : | Okba Bouziane, Auteur ; Soheyb Ayad, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2017 |
| Format : | 1 vol. (76 p.) / 30 cm |
| Langues: | Anglais |
| Résumé : |
The Internet of things an emerging technology with a huge potential for very wide applicability, Using the internet of things in Greenhouses is our aim in this project in order to solve the problems that face farmers such as the difficulty of managing huge number of greenhouses, water wastage, and aeration of every greenhouse in case of hight temperature, etc .. . and enabling smart decision to give better results . |
| Sommaire : |
General Introduction 1 1 Generalities in Internet of Things 3 1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2 Definitions of IoT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.3 Internet of Things Vision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.4 IoT Development and Expectations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.5 Architectures in Internet of Things . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.5.1 Three Layer Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Perception Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Networking Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Application Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.5.2 Five Layer Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Middleware Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Business Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.6 Internet of Things Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.6.1 Identification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.6.2 Sensing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.6.3 Communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.6.4 Computation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Cloud Computing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.6.5 Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.6.6 Semantics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.7 IoT Domains of Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.8 Economic Impact of IoT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.9 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2 IoT Standards and Protocols 22 2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.2 Application protocols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.2.1 CoAP Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.2.2 Message Queue Telemetry Transport (MQTT) . . . . . . . . 25 2.2.3 Extensible Messaging and Presence Protocol (XMPP) . . . . 27 2.2.4 Advanced Message Queuing Protocol (AMQP) . . . . . . . . 29 2.2.5 Data Distribution Service (DDS) . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.3 Service Discovery Protocols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 2.3.1 Multicast DNS (mDNS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 2.3.2 DNS service discovery (DNS-SD . . . . . . . . . . . . . . . . 32 2.4 Infrastructure Protocols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 2.4.1 6LowPAN Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 2.4.2 Routing Protocol for Low Power and Lossy Networks (RPL) 33 2.4.3 IEEE 802.15.4 (LR-WPAN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 2.4.4 Bluetooth Low Energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 2.4.5 EPCglobal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 2.4.6 LTE-A (Long Term Evolution – Advanced) . . . . . . . . . . 35 2.4.7 Z-Wave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3 Related Works 37 3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3.2 RelatedWorks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3.2.1 An IoT based scholar bus monitoring system . . . . . . . . . 37 3.2.2 A Smart IoT System For Monitoring Solar PV Power Conditioning Unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 3.2.3 An IoT Based Online Monitoring System for Continuous Steel Casting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3.2.4 Toward Better Horizontal Integration Among IoT Services . 40 3.2.5 Secure MQTT for Internet of Things (IoT) . . . . . . . . . . . 41 3.2.6 Security as a CoAP resource: an optimized DTLS implementation for the IoT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.3 Comparison of related works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 3.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 4 System Design 44 4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 4.2 General Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 4.3 Detailed Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 4.3.1 Client-side principal components . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Deployment and Functionality . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Pseudo-Algorithms Of Client-Side . . . . . . . . . . . . . . . 49 4.3.2 Greenhouses System components (Provider-Side) . . . . . . 51 Broker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Master Subscription Server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Control Server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 WebServer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Auto Decision Server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 4.4 System Functionality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 4.4.1 Conceptual Model of our Main Database . . . . . . . . . . . 54 4.4.2 Use Case Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 4.4.3 Sequence diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 4.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 5 Implementation 59 5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 5.2 Development Tools and Framework . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 5.2.1 Python Programming Language . . . . . . . . . . . . . . . . 59 5.2.2 Mosquitto Broker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 5.2.3 Python Paho-MQTT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 5.2.4 Python Cryptography Toolkit (Pycrypto) . . . . . . . . . . . 60 5.2.5 Web.py PythonWeb Framework . . . . . . . . . . . . . . . . 60 5.2.6 Python Dataset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 5.2.7 Corona SDK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 5.3 Electronic Equipments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 5.3.1 SG1000 (Sink) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 5.3.2 XM1000 Mote (Wireless Sensor) . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 5.3.3 Raspberry Pi 3 Model B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Raspbian Os : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 5.3.4 Sainsmart 4-Channel 5V Relay Module . . . . . . . . . . . . 65 5.4 Monitoring Dashboard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 5.4.1 The Android Web App . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 5.5 The Greenhouse Prototype . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 5.6 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 General Conclusion 72 A Wiring Raspberry Pi and Actuators through a Relay 73 Bibliography 76 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| MINF/288 | Mémoire master | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
