BLP 4114 GML SSTEMLER Dr Asl Ergn 1

BLP 4114 GÖMÜLÜ SİSTEMLER Dr. Aslı Ergün 1 Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

IOT • “Nesnelerin İnterneti” İnternete Bağlı Cihaz Ya Da Makinelerin Birbirleriyle Veri Alışverişi Yapabilmesi Anlamına Geliyor. Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

• Nesnelerin interneti; çeşitli haberleşme protokolleri sayesinde birbirleri ile haberleşen ve birbirine bağlanarak, bilgi paylaşarak akıllı bir ağ oluşturmuş cihazları temsil ediyor. Günlük hayatta kullandığımız her nesne internete çıkıyor bir MAC ve IP adresine sahip ve birbirleri ile sürekli haberleşmeşiyorlar. Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

• Kevin Ashton tarafından 1999 yılında ortaya atılan bu kavram ilk başlarda RFID etiketleri sayesinde radyo frekansı üzerinden birbirleriyle haberleşen cihazları kapsıyordu ancak gelişen teknoloji ile konsept çok daha geniş bir vizyona erişti. Bu konsept sadece evimizdeki eşyaları ya da yoldaki trafik ışıklarını değil fabrikalarda üretim yapan makinaları hatta gıdaları da kapsıyor. “Şeyler” düşünüyorlar ve karar veriyorlar. Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Mi. H(Machine in Human) • Beyinkontrollü Cihazlar Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

IOT SEktörleri Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Wearable Technology IOT Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Wearable IOT Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Yaşamsal Veriler Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Giyilebilir Teknoloji Pazarı Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

M 2 M(Machine to Machine) • Makinelerde olan program sensörleriyle bazı spesifik görevlerin yapıldığı ve makinelerin birbiriyle basit protokollere genellikle internet veya SMS üzerinden “konuştuğu” interaktif olarak iletişime geçtiği kavramdır. Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

IOT ve M 2 M Farkı • Nesnelerin interneti (Io. T) M 2 M’den çok daha kompleks bir sistemi • Nesnelerin interneti ise çevremizde bulunan bütün nesnelerin birbirleriyle iletişime geçmesi , buna akıllı olmayan durağan nesneler bile lokasyon ve zaman gibi içerikleri iletişime dahil. Örneğin: bir kola şişesinin veya okuduğunuz bir kitabın üzerindeki barkodlarla iletişime geçmesi. • Makinelerin iletişimde (M 2 M) , sensorler hatta buzdolabınız gibi makineler kablolu ya da kablosuz internet sayesinde IPler üzerinden birbirine bağlanıyor. • Özetle: M 2 M, bir makineden diğer makineye bilgi transferi , nesnelerin interneti ise birçok M 2 M’lerden ve algoritmalardan oluşan ve etkileşim sağlayan bir networktür. Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

IOT ve M 2 M • M 2 M’e örnek: Kapıdaki güvenlik dedektörü karttaki cipi tanıdığında, dedektör ve çip arasında bilgi alışverişi oluyor ve kapı açılıyor. Nesnelerin interneti örnek: ofisinize girdiğinizde sistem, ışıkları, havalandırmayı açıyor, hatta ışıkları sizin ihtiyacınıza göre ne kadar açması gerektiğini ve havalandırmanın kaç dereceye kadar ısıtıp soğutacağını biliyor. Bu sistem belli bir zaman sonra çevrenizdeki tüm sensor ve makinelerden sizin hakkınızda veri toplayarak sizi tanıyor ve sizin bütün ihtiyaçlarınıza göre cevap veriyor. M 2 M, nesnelerin internet kavramının bir altkümesidir. Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

IOE(Internet of Everything) Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

M 2 M, IOT, IOE Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Sensörler - Programlanabilir Cihazlar 21 Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Nesnelere(Things) Bağlanan İnsanlar ECG sensor Internet Motion sensor 22 Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Nesnelere(Things) bağlanan Nesneler(Things) - Complex and heterogeneous resources and networks 23 Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Wireless Sensor Networks (WSN) End-user Core network e. g. Internet Gateway Sink node Gateway Computer services - Düşük güçte çalışırlar - Birden çok sensör bağlanır 24 Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

“Thing” connected to the internet Source: CISCO 25 Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr 25

Internete Bağlanan Akıllı Sistemler 26 Source: http: //blog. trentonsystems. com/internet-of-things-crosses-business-personal-boundaries/ Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Technology trend 27 Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Smart product sales 28 Source: Siemens, http: //www. siemens. com/innovation/apps/pof_microsite/_pof-fall-2012/_html_en/facts-and-forecasts-growth-market-of-the-future. html Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Internet Connected devices 29 Source: Siemens, http: //www. siemens. com/innovation/apps/pof_microsite/_pof-fall-2012/_html_en/facts-and-forecasts-growth-market-of-the-future. html Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Data Lifecycle Source: The IET Technical Report, Digital Technology Adoption in the Smart Built Environment: Challenges and opportunities of data driven systems for building, community and city-scale applications, 30 http: //www. theiet. org/sectors/built-environment/resources/digital-technology. cfm Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Internet of Things P. Barnaghi, A. Sheth, “Internet of Things, The story so far”, IEEE Io. T Newsletter, September 2014. Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Hardware Platform User/Environment Sensors & Actuators Device level IEEE 802. 15. 4 2. 4 GHz RF System 2 sensors XM 1000 “Thing” Communications Network Gateway Network level The Internet Servers 32 Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Sensors & Actuators • Sensors: – «Veri Giriş» komponentleridir – Çevrelerinden bir algılar ve toplarlar. – Temel olarak 3 gruptur: • Passive, omnidirectional (e. g. mic) • Passive, narrow-beam sensor (e. g. PIR) • Active sensors (e. g. sonar, radar, etc. ) • Actuators: – «Veri çıkış» komponentleridir. – Çevremizdeki şeyleri değiştirirler. Örneğin: • • Işık, sıcaklık, ses vb değiştirmek. Motor ve hareketli objeleri kontrol etmek Mesaj göstermek … 33 Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Things (Nesneler) • Herşey bir nesneye (thing) dönebilir “A “thing” still looks much like an embedded system currently. • “thing” genellikler 4 parçadan oluşur: – – Sensors & actuators Microcontroller Communication unit Power supply • “thing” şu özellikleri taşır: – Batarya ve pil ile güç verilir. (sınırlı enerji kaynağı) – Boyutları küçük ve ucuzdur. Bu ise işlem kapasitesini sınırlar. – Çok kompleks işler yapmaz. • Az güç harcama temel prensiptir. 34 Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

The Internet • The Internet serves as a wide area networking for a local network. • The Internet uses TCP/IP. This implies that things must also support TCP/IP. • Gateway (or sink) – For a practical deployment, a gateway is often needed in a network. – It offers relaying packets between the network and the Internet. The Internet Data link Gateway Network 35 Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Protocol Stack Thing Application TCP/UDP Network (IP) IEEE 802. 15. 4 PHY/MAC Wireless Medium Server Gateway Application TCP/UDP Network (IP) IEEE 802. 3 (Ethernet) The Internet IEEE 802. 15. 4 PHY/MAC 36 Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Example: Type of Services in Io. T Data Sender Data Receiver A sample data communication in conventional networks Fire! Core network e. g. Internet Sink node A sample data communication in WSN Some bits 01100011100 End-user Gateway 37 Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Io. T Data- Challenges • • Multi-modal and heterogeneous Noisy and incomplete Time and location dependent Dynamic and varies in quality Crowed sourced data can be unreliable Requires (near-) real-time analysis Privacy and security are important issues Data can be biased. 38 Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Device/Data interoperability 39 The slide adapted from the Io. T talk given by Jan Holler of Ericsson at Io. T Week 2015 in Lisbon. Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Endüstri 4. 0 • Endüstri 4. 0’ın en büyük amacı, birbirleriyle haberleşen, sensörlerle ortamı algılayabilen ve veri analizi yaparak ihtiyaçları fark edebilen robotların üretimi devralıp; daha kaliteli, daha ucuz, daha hızlı ve daha az israf yapan bir üretim yapmaktır. Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Endüstri 4. 0’ın prensipleri • 1) Karşılıklı Çalışabilirlik: Siber fiziksel sistemlerin yeteneği ile (örn. iş parçası taşıyıcıları, montaj istasyonları ve ürünleri) nesnelerin interneti ve hizmetlerin interneti üzerinden insanların ve akıllı fabrikaların birbirleriyle iletişim kurmasını içerir. • 2) Sanallaştırma: Bu yapı akıllı fabrikaların sanal bir kopyasıdır. Sistem, sensör verilerinin sanal tesis ve simülasyon modelleri ile bağlanmasıyla oluşur. • 3) Özerk Yönetim: Siber-Fiziksel sistemlerin akıllı fabrikalar içinde kendi kararlarını kendi verme yeteneğidir. • 4) Gerçek-Zamanlı Yeteneği: Verileri toplama ve analiz etme yeteneğidir. Bu yapı anlayışın hızlıca yapılmasını sağlar. • 5) Hizmet Oryantasyonu: Hizmetlerin interneti üzerinden siberfiziksel sistemler, insanlar ve akıllı fabrika servisleri sunulmaktadır. • 6) Modülerlik: Bireysel modüllerin değişen gereklilikleri için akıllı fabrikalara esnek adaptasyon sistemi sağlar. Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Sanayi Devrimleri Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Endüstri 4. 0 Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Machine Learning Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Machine Learning Türleri Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Deep Learning Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr

Bulut Sistemlerinde Machine Learning Dokuz Eylül Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi – DEUZEM – http: //deuzem. deu. edu. tr