Please use this identifier to cite or link to this item: http://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/11067
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorAisha Hassan Abdalla Hashim, Ph.Den_US
dc.contributor.advisorMd. Rafiqul Islam, Ph.Den_US
dc.contributor.authorWan Fariza Wan Abdul Rahmanen_US
dc.date.accessioned2022-08-05T02:37:40Z-
dc.date.available2022-08-05T02:37:40Z-
dc.date.issued2021-
dc.identifier.urihttp://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/11067-
dc.description.abstractSmart object networks are potentially huge scale both in terms of the number of devices involved and the number of data generated by each device. IPv6 is the protocol of choice for smart object networks due to its features and readiness in providing an open and standard based technology for the endless number of applications. An IPv6 routing protocol for low-power and lossy networks (LLNs), known as RPL has been designed by Internet Engineering Task Force (IETF) for resource constrained smart objects. It is defined in RFC 6550 that RPL can support either Storing mode only or Non-Storing mode only. The main drawback of this idea is, a homogeneous Non-Storing mode RPL network will introduce a high level of communication overhead, and a homogeneous network of Storing mode RPL network will require too much memory resources. Frequent occurrence of loops in LLNs contributes to additional delay and memory consumption to buffer the packet. To address these problems, this thesis proposed an RPL enhancement scheme to support a hybrid mode RPL with consideration of loop-free repair. The implementation of loop-free local route repair in hybrid RPL can further reduce delay and memory constraint in handling loops while topology changes. In real-time applications such as smart health monitoring, the excessive delay is intolerable since it could affect the patient’s life. The evaluation techniques used in this thesis are simulation using Cooja Contiki simulator and mathematical analysis. The feasibility of the proposed RPL enhancement is verified experimentally by developing a few scenarios of non-hybrid RPL (pure Storing and pure Non-Storing) mode as well as hybrid mode RPL of various percentage of Storing and Non-Storing. The performance metrics measured are memory consumption (in term of routing entries), total end-to-end delay and total routing overhead. Based on the simulation results, the memory consumption reduction in hybrid network integrated with loop-free repair achieves 25.22% to 33.9% compared to the homogeneous ones. The proposed scheme contributes to a better performance in terms of packet delivery ratio (PDR) compared to homogeneous Storing and homogeneous Non-Storing network but with an increased delay cost. Significant decrement of the routing overhead cost compared to homogeneous Storing and homogeneous Non-Storing scheme without loop-free repair mechanism can also be seen. The impact is not so obvious in a small size network. However, as the network grows, an improvement of up to 33.9% is achieved. In addition to simulation approach, mathematical analysis has been considered to measure performance metrics such as memory consumption (in bytes), total end-to-end delay and route discovery routing overhead.en_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherKuala Lumpur : Kulliyyah of Engineering, International Islamic University Malaysia, 2021en_US
dc.subject.lcshComputer networksen_US
dc.subject.lcshInternet of thingsen_US
dc.titleAn enhanced hybrid scheme to support IP-based smart object networken_US
dc.typeDoctoral Thesisen_US
dc.description.identityt11100429193WanFarizaWanAbdulRahmanen_US
dc.description.identifierThesis : An enhanced hybrid scheme to support IP-based smart object network / by Wan Fariza Wan Abdul Rahmanen_US
dc.description.kulliyahKulliyyah of Engineeringen_US
dc.description.programmeDoctor of Philosophy (Engineering)en_US
dc.description.abstractarabicتعد شبكات الأجهزة الذكية من الشبكات واسعة النطاق من حيث عدد الأجهزة المتصلة وعدد البيانات التي يتم إنشاؤها بواسطة كل جهاز. بروتوكول الإنترنت/ الإصدار السادس (IPv6) هو البروتوكول المفضل لشبكات الأجهزة الذكية نظرًا لميزاته واستعداده لتوفير تقنية مفتوحة ومعيارية لعدد لا حصر له من التطبيقات. تم تعزيز بروتوكول توجيه IPv6 بإسم RPL للشبكات منخفضة الطاقة والخسارة (LLNs) بواسطة فريق هندسة الإنترنت (IETF) للتعامل مع الأجهزة الذكية المقيّدة الموارد. وكما تم تعريفه في RFC6550 فإن RPL يمكنه دعم وضع التخزين فقط أو وضع عدم التخزين فقط. العيب الرئيسي لهذه الفكرة هو أن شبكة RPL المتجانسة غير المخزنة ستقدم مستوى عالٍ من النفقات العامة للاتصالات، وستتطلب شبكة RPL المتجانسة ذات وضع التخزين الكثير من موارد الذاكرة. كما ان التكرار المستمر للحلقات في LLNs يساهم في المزيد من التأخير واستهلاك الذاكرة لتخزين الحزمة. لمعالجة هذه المشاكل، اقترحت هذه الأطروحة خطة تعزيز RPL لدعم وضع RPL مختلط مع الاخذ بالاعتبار إصلاح الشبكة بدون حلقة التكرار. حيث يمكن أن يؤدي تنفيذ إصلاح المسار المحلي الخالي من الحلقات في RPL المختلط إلى تقليل التأخير وقيود الذاكرة في معالجة الحلقات أثناء تغير هيكلية الشبكة. خاصة في تطبيقات الزمن الحقيقي، مثل المراقبة الصحية الذكية، حيث لا يمكن قبول التأخير المفرط لأنه قد يؤثر على حياة المريض. في هذه الرسالة، تم استخدام تقنيات التقييم بالمحاكاة باستخدام Cooja Contiki simulator والتحليل الرياضي. حيث يتم التحقق من جدوى تحسين RPL المقترح بشكل تجريبي من خلال تطوير بعض السيناريوهات لوضع RPL غير المختلط (التخزين النقي والتخزين غير النقي) بالإضافة إلى الوضع المختلط RPL بنسب مئوية مختلفة من التخزين وعدم التخزين. مقاييس الأداء التي تم استخدامها هي استهلاك الذاكرة (من حيث إدخالات التوجيه) وإجمالي التأخير من النهاية إلى النهاية ومجموع نفقات التوجيه الإجمالية. استنادا إلى نتائج المحاكاة، يمكن الوصول إلى تقليل استهلاك الذاكرة في الشبكة الهجينة المدمجة بإصلاح الشبكة بدون حلقة التكرار بنسبة 25.22٪ إلى 33.9٪ مقارنة بالشبكات المتجانسة. يساهم المخطط المقترح في أداء أفضل من حيث نسبة تسليم الحزم (PDR) مقارنة بالتخزين المتجانس والشبكة المتجانسة غير المخزنة ولكن مع تأخير أكبر. يمكن أيضًا ملاحظة انخفاض كبير في تكلفة اعادة التوجيه مقارنة بالتخزين المتجانس ونظام عدم التخزين المتجانس بدون آلية إصلاح الشبكة بدون حلقة التكرار. قد لا يظهر التأثير بصورة واضحة شبكة صغيرة الحجم. ولكن مع نمو الشبكة يمكن الوصول إلى تحسن بنسبة قد تصل إلى 33.9٪.بالإضافة إلى نهج المحاكاة، تم النظر في التحليل الرياضي لقياس مقاييس الأداء مثل استهلاك الذاكرة (بالبايت)، والتأخير الكلي من النهاية إلى النهاية وتوجيه اكتشاف المسار.en_US
dc.description.nationalityMalaysianen_US
dc.description.callnumbert TK 5103.2 W2442E 2021en_US
dc.description.notesThesis (Ph.D)--International Islamic University Malaysia, 2021.en_US
dc.description.physicaldescriptionxxiv, 127 leaves : colour illustrations ; 30cm.en_US
item.openairetypeDoctoral Thesis-
item.grantfulltextopen-
item.fulltextWith Fulltext-
item.languageiso639-1en-
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_18cf-
item.cerifentitytypePublications-
Appears in Collections:KOE Thesis
Files in This Item:
File Description SizeFormat 
t11100429193WanFarizaWanAbdulRahman_24.pdf24 pages file448.85 kBAdobe PDFView/Open
t11100429193WanFarizaWanAbdulRahman_SEC.pdf
  Restricted Access
Full text secured file2.12 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy
Show simple item record

Google ScholarTM

Check


Items in this repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated. Please give due acknowledgement and credits to the original authors and IIUM where applicable. No items shall be used for commercialization purposes except with written consent from the author.