Akıllı evler için nesnelerin interneti (IoT) tabanlı referans mimarisi tasarımı ve uygulaması

Abstract

Birlikte Çalışabilirlik olarak adlandırılan; uygulamaların, sistemlerin, cihazların ve servislerin birlikte güvenilir ve tutarlı bir şekilde çalışabilmesi günümüz akıllı ev sistemlerinin en önemli sorunlarından biridir. Birlikte çalışabilirlik eksikliği ve buna eşlik eden teknolojik bölümlenme (yani, aynı ortamdaki farklı cihazların farklı uygulamalar ile yönetilmesi) akıllı ev geliştiricileri için büyük bir bariyer ve tüketicilerin ev ortamlarındaki IoT ürünlerini kabullenilmesine karşı direnç oluşturmaktadır. Bu çalışmanın amacı, birlikte çalışabilirliği artırırken akıllı ev ortamındaki cihaz ve hizmetlerden gelen verileri yönetecek, izleyecek ve işleyecek IoT tabanlı bir Akıllı Ev Referans Mimarisi oluşturmaktır. Bu çalışma aynı zamanda, FIWARE bileşenlerini kullanarak önerilen referans mimarisine uygun bir kavram kanıt çözümünü ortaya koymaktadır. Bu çalışmanın yürütülmesi sırasında mevcut çalışmalar ve sorunları analiz edilmiş, bunlara çözüm sunmak için ise yapıcı araştırma metodolojisi ve ProSA-RA süreci kullanılmıştır. Akıllı ev ekosistemindeki uçurumları kapatmak üzere akıllı ev geliştiricileri, mimarilerini, uygulamalarını ve cihazlarını oluştururken bu çalışmada önerilen referans mimariyi benimsemesi önerilmektedir. Anahtar Kelimeler: Nesneleri İterneti (IoT), Akıllı Ev Sistemleri, Referans Mimari, Akıllı Ev Kavram Kanıtı Uygulaması, FIWARE, ProSA-RA

Interoperability, which is the ability of applications, systems, devices, and services to work together reliably and consistently, is one of the most important problems of current smart home systems. The lack of interoperability and the accompanying technological partitioning (that is, managing different devices in the same environment with different applications) creates a major barrier for smart home developers and resistance to consumer acceptance of IoT products in their home environments. The aim of this study is to create a IoT-based Smart Home Reference Architecture that will manage, monitor, and process the data coming from devices and services in the smart home environment while increasing the interoperability. This study also presents a proof-of-concept solution for the proposed reference architecture using FIWARE components. In conducting this study, we made use of constructive research methodology and the ProSA-RA process to analyze existing works, their underlying issues, and then propose solutions to them. To further bridge the gaps in the smart home ecosystem, it is suggested that smart home developers adopt the reference architecture proposed in this study while developing their architectures, applications, and devices. Keywords: IoT, Smart Home, Reference Architecture, Smart Home PoC Application, FIWARE, ProSA-RA