Σχεδίαση και υλοποίηση έξυπνων κτιρίων με βάση IoT και επισκόπηση των απειλών και προκλήσεων για τις έξυπνες οικιακές συσκευές και εφαρμογές τους

Abstract

Στην παρούσα εργασία με θέμα “Σχεδίαση και υλοποίηση έξυπνων κτιρίων με βάση IoT και επισκόπηση των απειλών και προκλήσεων για τις έξυπνες οικιακές συσκευές και εφαρμογές τους” παρουσιάζονται και αναλύονται διεξοδικά όλες εκείνες οι πληροφορίες που αφορούν στην τεχνολογία του Internet of Things και συγκεκριμένα στην εφαρμογή του στα έξυπνα κτίρια και ειδικότερα στις συνδεδεμένες έξυπνες οικιακές συσκευές. Αρχικά παραθέτουμε τους απαραίτητους ορισμούς που απαιτούνται για την κατανόηση του θέματος της εργασίας από τον αναγνώστη. Οι ορισμοί είναι για το κομμάτι της τεχνολογίας που αφορά το IoT και το Cloud Computing που είναι το θεμέλιο πάνω στο οποίο βασίζεται η ανάπτυξη των έξυπνων κτιρίων. Στη συνέχεια αναφερόμαστε στην αρχιτεκτονική και την μοντελοποίηση του IoT με εξειδικευμένες πληροφορίες και τεχνικές λεπτομέρειες σχετικά με την πρακτική εφαρμογή και λειτουργία των συσκευών. Έπειτα απαριθμούνται κάποιες από τις σημαντικότερες εφαρμογές του IoT στην καθημερινή ζωή, σε διάφορους επιχειρηματικούς και κοινωνικούς τομείς και αναλύεται τι είναι και σε ποια τεχνολογικά συστήματα βασίζεται η ανάπτυξή του. Στη συνέχεια παρουσιάζονται συγκεκριμένες εφαρμογές του IoT όπως είναι τα έξυπνα συστήματα θέρμανσης-ψύξης, ο έξυπνος φωτισμός και η πυρανίχνευση. Επιπρόσθετα, αναφέρουμε τα βασικά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των έξυπνων κτιρίων και τις κατηγορίες στις οποίες διακρίνονται. Επιπλέον, αναφερόμαστε στα θέματα ασφαλείας και στις προκλήσεις που δημιουργούνται σχετικά με τα έξυπνα κτίρια, όπως είναι ζητήματα υγείας, κυβερνοεπιθέσεις, βλάβες και τεχνικά ζητήματα. Τέλος, φτάνοντας στο τελευταίο κεφάλαιο της εργασίας επικεντρωνόμαστε σε κάποιες μελέτες περιπτώσεων αναφορικά με ζητήματα θεμάτων ασφαλείας των έξυπνων κτιρίων όπως για παράδειγμα είναι η μαζική επίθεση που έγινε το 2016 με την ονομασία Mirai Botnet. Συνεχίζοντας αναφέρουμε τις δύο έξυπνες οικιακές συσκευές με τις περισσότερες παραβιάσεις και τις διαδικασίες με τις οποίες προσβάλλονται. In this dissertation on "Design and implementation of smart buildings based on IoT and overview of the threats and challenges for smart home devices and their applications" all the information related to the Internet of Things technology and specifically its application on smart buildings and in particular connected smart home devices are presented and thoroughly analyzed. First we mention the necessary definitions required for the reader's understanding of the topic of the paper. The definitions are for the IoT and Cloud Computing part of the technology that is the foundation on which the development of smart buildings is based. After that we address IoT architecture and modeling with specialized information and technical details about the practical implementation and operation of the devices. Then some of the most important applications of IoT in everyday life, in various business and social sectors, are listed and we analyze what it is and on which technological systems its development is based. Next, specific IoT applications are presented, such as smart heating-cooling systems, smart lighting and fire detection. In addition, we mention the main advantages and disadvantages of smart buildings and the categories in which they are distinguished. Furthermore, we address the security issues and the challenges that arise in relation to smart buildings, such as health issues, cyber-attacks, breakdowns and technical issues. Finally, reaching the last chapter of the paper, we focus on some case studies regarding smart building security issues, such as the massive attack called the Mirai Botnet that took place in 2016. Continuing we mention the two smart home devices with the most breaches and the processes by which they are compromised.