Ανάπτυξη προσομοιωτή για δίκτυα του Διαδικτύου των Πραγμάτων καθορισμένα από λογισμικό

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζεται η δημιουργία, η δομή και η λειτουργία ενός προσομοιωτή για δίκτυα του Διαδικτύου των Πραγμάτων (Internet of Things - IoT) Καθορισμένα από Λογισμικό (Software Defined Network - SDN). Αρχικά, γίνεται αναφορά στην αρχιτεκτονική ενός δικτύου Καθορισμένου από Λογισμικό, στις απαιτήσεις λειτουργίας του, στα πλεονεκτήματα του, καθώς και στους ελεγκτές που διατίθεται για τον έλεγχο του δικτύου όπως και στους προσομοιωτές που υπάρχουν για να δημιουργηθούν προσομοιώσεις δικτύων. Έπειτα, γίνεται αναφορά στην αρχιτεκτονική του Διαδικτύου των Πραγμάτων και παρουσιάζεται η αρχιτεκτονική, οι απαιτήσεις, τα πλεονεκτήματα και τα θέματα ασφαλείας του «Έξυπνου Δικτύου» (Smart Grid) ηλεκτρικής ενέργειας. Γίνεται αναφορά στη λογική με την οποία βασίστηκε η επιλογή του πρωτοκόλλου IEEE C37.118 ως ο πυλώνας επικοινωνίας που χρήζει αναγκών προσομοίωσης και παρουσιάζονται τα εργαλεία και η υλοποίηση του συστήματος εξυπηρέτησης (backend) του προσομοιωτή. Στη συνέχεια αναλύεται η δημιουργία της γραφικής επαφής που σχεδιάστηκε για την απλοποίηση της χρήσης του προσομοιωτή, οι δυνατότητες που προωθεί η χρήση της διεπαφής στο χρήστη και παρουσιάζεται η χρήση του προσομοιωτή μέσω της γραφικής διεπαφής καθώς και έλεγχοι του προγράμματος. Τέλος, περιγράφονται τα συμπεράσματα της διπλωματικής εργασίας καθώς και προτάσεις προς βελτίωσης.

The aim of this dissertation project is to present the development, structure and functionality of a simulator of Software Defined Networks (SDN) enabled Internet of Things (IoT) networks. In the beginning, a reference is made to the architecture of an SDN network, its requirements and advantages as well as to the controllers available for network control and the simulators that exist to create network simulations. Next, the architecture of the IoT as well as the architecture, requirements, advantages and security issues of the electricity Smart Grid are presented. A reference is also made to the logic behind the selection of the IEEE C37.118 protocol asthe communication pillar that needssimulation as well as the tools and the implementation of the backend system are presented. Then, the development of the Graphic User Interface (GUI) that was designed to simplify the use of the simulator along with its possibilities are analyzed and the usage of the simulator through the GUI as well as the testing of the software are presented. Finally, the conclusions and future suggestions on the improvement of this dissertation project are discussed.