Nesnelerin interneti uygulamalarının cupcarbon ile benzetimi: Akıllı şehir örnekleri

Abstract

Nüfus yoğunluğunun şehir merkezlerinde artması, hızlı kentleşmeyi ve buna bağlı birçok problemi de beraberinde getirmektedir. Giderek karmaşık hale gelen şehir yaşamını yaşanabilir hale getirmek ve yeni nesil teknolojilere dayalı olarak şehir problemlerine çözümler getirmek için çalışmalar devam etmektedir. Bu çalışmalar akıllı şehir kavramı ve yapılacak uygulamalar üzerinde yoğunlaşmaktadır. Teknolojinin gelişmesiyle beraber farklı çeşitlerde ve çok küçük boyutlarda algılayıcılar geliştirilmiştir. Bu algılayıcıların nesnelere ve gömülü aygıtlara entegre edilmesiyle bu nesnelere farklı özellikler yüklenmekte ve nesneler akıllı hale getirilmektedir. Bu nesnelerin birbiriyle iletişimi sağlanarak internete bağlanmasıyla Nesnelerin İnterneti adı verilen kavram ile birlikte akıllı kent çalışmalarına ayrı bir boyut kazandırılmıştır. Nesnelerin interneti kavramının hızla gelişmesiyle bu yapının kablosuz ağlarda kullanılmasıyla birçok akıllı şehir uygulaması geliştirilmiştir.Bu tez çalışmasında akıllı şehir problemlerinden olan hareket halindeki araçların takibi, ortamdaki kişi yoğunluğunun tespiti ve su kaynaklarının verimli kullanılması senaryolarını göz önüne alarak üç akıllı şehir uygulaması ile bu uygulamaların geliştirilmesiyle nesnelerin interneti (Internet of Things, IoT) temelli bir akıllı şehir uygulaması tasarlanmıştır. Bu uygulamalar IoT teknolojisi temelli akıllı şehirler için kablosuz algılayıcı ağ tasarımında kullanılan CupCarbon simülatöründe tasarlanmış ve benzetimleri gerçekleştirilmiştir. Bu uygulamalarda akıllı şehir problemlerine uygun farklı haberleşme teknolojilerinden olan ZigBee, Wi-Fi ve LoRa seçilerek CupCarbon simülatöründe ayrı ayrı ve kombine şeklinde modellenmiş, elde edilen sonuçlar doğrultusunda da performans analizleri gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar göstermektedir ki; akıllı şehir uygulamaları için IoT temelli çözümlerin yüksek oranda sağlanabileceği ortaya konulmuştur.

The increase in population density in urban centers leads to rapid urbanization and brings with it many problems related to this result. Studies are continuing on the basis of new generation technologies in order to make the city life more complicated. These studies focus on the smart city concept and applications.With the development of technology, different types of sensors have been developed. By integrating these sensors into objects and embedded devices, these objects have different characteristics and make things smarter. By connecting these objects to the internet by communicating with each other; with the concept called Internet of Things (IoT), a separate dimension is added to smart city studies. With the rapid development of the concept of the Internet of Things, many smart city applications have been developed by using this structure in wireless networks.In this thesis, three different smart city applications have been designed based on the Internet of the Things (IoT) which take into consideration the scenarios of the smart city, the tracking of moving vehicles, the determination of the density of the people in the environment and the efficient use of water resources. These applications were designed and simulated in the CupCarbon simulator used in the design of wireless sensors for intelligent cities based on IoT technology. In these applications, ZigBee, Wi-Fi, and LoRa, which is one of the different communication technologies suitable for smart city problems, were selected separately and combined in the CupCarbon simulator and performance analyses were performed according to the results obtained The results show that; It has been demonstrated that IoT based solutions can be provided at a high rate for smart city applications.