Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad hossein Manshaei
محمدحسین منشئی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Marzieh Nilipour
مرضیه نیلی پور

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Modeling the Interaction of Heterogeneous Things in IOT: A Game Theoretic Analysis
Nowadays, Internet of things is one of the hottest topics in ICT and one of the six emerging technologies in the world. In general, things are referred to network-enabled and resource-constrained devices that are heterogeneous from different aspects. So, interoperability (working integrated) is one of the major challenges in IoT. There are thing-to-thing (T2T) and thing-to-gateway (T2G) communications between different things. These communications can be intra-domain or inter- domain (multi-domain). Indeed, the IoT can be considered as a set of multi-domain networks that co-exist in the same geographical locations, but run by different authorities. The things are monitoring the environment periodically and send their sensed data towards the gateway (sink) possibly via multiple hops. This problem can be investigated in two scenarios: common sink and separate sink scenario. In separate scenario the sinks belong to different authorities, but they are common resources used by all authorities in common scenario. In this thesis, we intend to study T2T communications with a new perspective of heterogeneity in both scenarios. Criteria of this heterogeneity is defined based on the preprocessing costs for the things in each domain which is now applied in Fog computing. Additionally, these things often have a direct relationship, they usually have built-in security mechanisms. On the other hand, we assume that each thing is capable to make malicious packets and propagate them in network. In other words, we are interested in investigating interoperability in multi-domain interactions. There are some trade-offs between energy consumption, lifetime and security level of domains in these situations. We will propose a non-cooperative game theoretic model, which is a repeated and complete information game. Then we will find the effective factors on cooperative behavior, including number of things per domain, path loss exponent and communication range. In defined settings, we will show the average lifetime of each domain if the things cooperate, also forward packets from other domains. Keywords: Internet of Things, Heterogeneous Things, Cooperative Behavior, Game Theory
امروزه، اینترنت اشیا یکی از داغ‌ترین مباحث در فناوری اطلاعات و ارتباطات و یکی از شش فناوری نوظهور جهانی به شمار می‌آید. در حالت کلی، شیء، به دستگاهی اشاره دارد که علاوه‌بر قابلیت اتصال به شبکه، با محدویدت منابع و برخی ناهمگونی‌ها نیز مواجه است. بنابراین، قابلیت همکاری (تعامل اشیا به صورت ادغام‌شده با یکدیگر)، یکی از چالش‌های فعلی محسوب می‌شود. میان اشیا، ارتباطات متعددی از نوع شیء به شیء و همچنین شیء به درگاه برقرار است. این ارتباطات می‌توانند درون-دامنه‌ای یا میان-دامنه‌ای (چند-دامنه‌ای) باشند. در واقع، اینترنت اشیا را می‌توان به صورت مجموعه‌ای از شبکه‌های چند-دامنه‌ای و هم-مکان در نظرگرفت که توسط مالک‌های متفاوت کنترل می‌شوند. همچنین، اشیا دائما محیط اطراف را نظارت کرده و داده‌های اندازه‌گیری شده را به صورت چند-گامی به درگاه (گیرنده) ارسال می‌کنند. این مسئله، در قالب دو سناریو قابل بررسی است: سناریو با گیرنده‌ی مجزا و گیرنده‌ی مشترک. در سناریوی مجزا، هر دامنه گیرنده‌ی خاص خود را دارد. در سناریوی مشترک، دامنه‌های متعدد از منابع (گیرنده‌ی) مشترک استفاده می‌کنند. در این پژوهش، سعی شده‌است تعاملات شیء به شیء در هر دو سناریوی اینترنت اشیا با نگرشی جدید به مفهوم ناهمگونی، مورد مطالعه قرارگیرد. معیار این ناهمگونی، بر اساس تفاوت هزینه‌ی عملیات پیش‌پردازش در هر دامنه در نظرگرفته‌شده که براساس یکی از معماری‌های سازگار با اینترنت اشیا (رایانش مِه) قابل توجیه است. همچنین، این اشیا که در بسیاری از موارد روابط مستقیم با یکدیگر دارند، معمولا به سازوکارهای امنیت مبتنی بر درون مجهز شده‌اند. از سوی دیگر، هر یک از اشیا قادرند با تولید بسته‌های اطلاعاتی آلوده، اقدام به انتشار آلودگی در محیط کنند. به بیان دیگر، علاقه‌مندیم به بررسی تعاملات میان-دامنه‌ای اشیا بپردازیم. البته در این شرایط، تقابل‌هایی نیز میان مصرف انرژی، طول عمر و سطح امنیت دامنه‌ها وجود دارد. در این پژوهش، یک مدل مبتنی بر نظریه‌ی بازی‌های غیرهمکارانه پیشنهاد داده‌ایم. مدل پیشنهادی، یک بازی ایستا و با اطلاعات کامل است که به صورت چند-مرحله‌ای اجرا می‌شود. همچنین قصد داریم به شناسایی عوامل تاثیرگذار بر رفتار مشارکتی از جمله تعداد اشیا در هر دامنه، توان اتلاف ناشی از مسیر و محدوده‌ی ارتباطی بپردازیم. طبق تنظیمات تعریف‌شده، نشان خواهیم داد که اگر دامنه ها با یکدیگر همکاری کرده و بسته‌های دریافتی از سایر دامنه‌ها را هدایت کنند، طول عمر متوسط هر دامنه افزایش می‌یابد. واژه‌های کلیدی: اینترنت اشیا، اشیای ناهمگون، رفتار مشارکتی، نظریه‌ی بازی‌ها.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی