Performance analysis of objective function MRHOF and OF0 in routing protocol RPL IPV6 over low power wireless personal area networks (6LoWPAN)

2016 ◽  
Author(s):  
Nurrahmat Pradeska ◽  
Widyawan ◽  
Warsun Najib ◽  
Sri Suning Kusumawardani
Keyword(s):  
Performance Analysis ◽  
Low Power ◽  
Objective Function ◽  
Routing Protocol ◽  
Personal Area Networks ◽  
Wireless Personal Area Networks

scholarly journals Reinforcement-Learning-Based IDS for 6LoWPAN

2021 ◽  
Author(s):  
Aryan Mohammadi Pasikhani ◽  
Andrew John Clark ◽  
Prosanta Gope
Keyword(s):  
Reinforcement Learning ◽  
Low Power ◽  
Routing Protocol ◽  
Personal Area Networks ◽  
Wireless Personal Area Networks ◽  
Resource Constrained ◽  
Lossy Networks ◽  
Constrained Environments ◽  
Operational Component

<p>The Routing Protocol for low power Lossy networks (RPL) is a critical operational component of low power wireless personal area networks using IPv6 (6LoWPANs). In this paper we propose a Reinforcement Learning (RL) based IDS to detect various attacks on RPL in 6LoWPANs, including several unaddressed by current research. The proposed scheme can also detect previously unseen attacks and the presence of mobile intruders. The scheme is well suited to the resource constrained environments of our target networks.</p><br>

scholarly journals A Game Theory Based Congestion Control Protocol for Wireless Personal Area Networks

2016 ◽  
Vol 2016 ◽  
pp. 1-13 ◽  
Author(s):  
Chuang Ma ◽  
Jang-Ping Sheu ◽  
Chao-Xiang Hsu
Keyword(s):  
Game Theory ◽  
Low Power ◽  
Routing Protocol ◽  
Packet Loss ◽  
Loss Rate ◽  
Personal Area Networks ◽  
Network Congestion ◽  
Wireless Personal Area Networks ◽  
Lossy Networks ◽  
Hop Count

In wireless sensor networks (WSNs), the presence of congestion increases the ratio of packet loss and energy consumption and reduces the network throughput. Particularly, this situation will be more complex in Internet of Things (IoT) environment, which is composed of thousands of heterogeneous nodes. RPL is an IPv6 routing protocol in low power and lossy networks standardized by IETF. However, the RPL can induce problems under network congestion, such as frequently parent changing and throughput degradation. In this paper, we address the congestion problem between parent nodes and child nodes in RPL-enabled networks, which typically consist of low power and resource constraint devices. To mitigate the effect of network congestion, we design a parent-change procedure by game theory strategy, by which the child nodes can change next hop neighbors toward the sink. Comparing to the ContikiRPL implementation, the simulation results show that our protocol can achieve more than two times improvement in throughput and reduce packet loss rate with less increasing of average hop count.

scholarly journals Reinforcement-Learning-Based IDS for 6LoWPAN

2021 ◽  
Author(s):  
Aryan Mohammadi Pasikhani ◽  
Andrew John Clark ◽  
Prosanta Gope
Keyword(s):  
Reinforcement Learning ◽  
Low Power ◽  
Routing Protocol ◽  
Personal Area Networks ◽  
Wireless Personal Area Networks ◽  
Resource Constrained ◽  
Lossy Networks ◽  
Constrained Environments ◽  
Operational Component

<p>The Routing Protocol for low power Lossy networks (RPL) is a critical operational component of low power wireless personal area networks using IPv6 (6LoWPANs). In this paper we propose a Reinforcement Learning (RL) based IDS to detect various attacks on RPL in 6LoWPANs, including several unaddressed by current research. The proposed scheme can also detect previously unseen attacks and the presence of mobile intruders. The scheme is well suited to the resource constrained environments of our target networks.</p><br>

scholarly journals Routing in IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks (6LoWPAN): A Survey

2012 ◽  
Vol 2012 ◽  
pp. 1-10 ◽  
Author(s):  
Vinay Kumar ◽  
Sudarshan Tiwari
Keyword(s):  
Low Power ◽  
Routing Protocol ◽  
Routing Protocols ◽  
Ieee 802.15.4 ◽  
Routing Algorithm ◽  
Personal Area Networks ◽  
Wireless Personal Area Networks ◽  
Data Link ◽  
Ieee 802.15.4 Standard ◽  
Routing Tables

6LoWPANs (IPv6-based Low-Power Personal Area Networks) are formulated by devices that are compatible with the IEEE 802.15.4 standard. To moderate the effects of network mobility, the Internet Protocol (IP) does not calculate routes; it is left to a routing protocol, which maintains routing tables in the routers. 6LowPAN uses an adaptation layer between the network (IPv6) and data link layer (IEEE802.15.4 MAC) to fragment and reassemble IPv6 packets. The routing in 6LoWPAN is primarily divided on the basis of routing decision taken on adaptation or network layer. The objective of this paper is to present a state-of-the-art survey of existing routing protocols: LOAD, M-LOAD, DYMO-Low, Hi-Low, Extended Hi-Low, and S-AODV. These routing protocols have compared on the basis of different metric like energy consumption, memory uses, mobility, scalability, routing delay, an RERR message, a Hello message, and local repair. We have also presented the taxonomy of routing requirement; parameter for evaluating routing algorithm, and it was found that the routing protocol has its own advantages depending upon the application where it is used.

scholarly journals Performance Analysis of Routing Protocol for Low Power and Lossy Networks (RPL) in Large Scale Networks

2017 ◽  
Vol 4 (6) ◽  
pp. 2172-2185 ◽  
Author(s):  
Xiyuan Liu ◽  
Zhengguo Sheng ◽  
Changchuan Yin ◽  
Falah Ali ◽  
Daniel Roggen
Keyword(s):  
Performance Analysis ◽  
Low Power ◽  
Routing Protocol ◽  
Large Scale ◽  
Lossy Networks ◽  
Large Scale Networks

scholarly journals Ασύρματα δίκτυα αισθητήρων που υποστηρίζουν αρχιτεκτονικές υπηρεσιών ιστού

2013 ◽  
Author(s):  
Ιωακείμ Σαμαράς
Keyword(s):  
Web Services ◽  
Low Power ◽  
Wireless Sensors ◽  
Service Oriented Architecture ◽  
Personal Area Networks ◽  
Markup Language ◽  
Network Simulator ◽  
Wireless Personal Area Networks ◽  
Extensible Markup ◽  
Service Oriented

Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η σχεδίαση-υλοποίηση, προσομοίωση και μοντελοποίηση ασύρματων δικτύων αισθητήρων (ΑΔΑ) που βασίζονται στην αρχιτεκτονική IPv6 over low power wireless personal area networks (6LoWPAN) και υποστηρίζουν υπηρεσίες ιστού (web services) όπως επίσης και η υλοποίηση καινούριων τέτοιων υπηρεσιών καταλληλότερων για εφαρμογή στα προαναφερθέντα ΑΔΑ. Λόγω της έλλειψης που παρατηρείται στην παροχή εργαλείων για την εκπλήρωση του παραπάνω στόχου, αναπτύχθηκε ένα πειραματικό ΑΔΑ και ένα εργαλείο προσομοιωτικών μετρήσεων της επίδρασης των υπηρεσιών ιστού σε 6LoWPAN ΑΔΑ καθώς επίσης και ένα μαθηματικό μοντέλο για την μελέτη του πρωτοκόλλου ελέγχου προσπέλασης στο μέσο μετάδοσης (MAC) αυτών των δικτύων. Το προτεινόμενο MAC πρωτόκολλο για την 6LoWPAN αρχιτεκτονική είναι o χωρίς σχισμή (unslotted) CSMA/CA μηχανισμός του ΙΕΕΕ 802.15.4 προτύπου. Στα πλαίσια της παρούσας διδακτορικής διατριβής υλοποιήθηκε μια καινούρια στοίβα πρωτοκόλλων για υπηρεσίες ιστού η οποία ονομάστηκε Tiny service oriented architecture for wireless sensors (SOAWS). Το Tiny SOAWS προσφέρει μειωμένη κατανάλωση μνήμης, μειωμένο χρόνο εκτέλεσης καθώς επίσης και μειωμένα μεγέθη ανταλλασσόμενων μηνυμάτων σε σχέση με το πρότυπο device profile for web services (DPWS) το οποίο δημιουργήθηκε για την απευθείας ενσωμάτωση των υπηρεσιών ιστού σε συσκευές. Επίσης, το Tiny SOAWS υποστηρίζει την δημιουργία υπηρεσιών ιστού πάνω σε ασύρματους αισθητήρες που έχουν την ίδια σημασιολογία με τις αντίστοιχες υπηρεσίες ιστού του DPWS. Εκτός τούτου, υποστηρίζει μία καινούρια φόρμα μηνυμάτων, η οποία στηρίζεται στην extensible markup language (XML) όπως και η φόρμα μηνυμάτων του DPWS. Τα Tiny SOAWS και DPWS υλοποιήθηκαν πάνω σε πραγματικούς ασύρματους αισθητήρες και συγκρίθηκαν μεταξύ τους χρησιμοποιώντας το αναπτυχθέν πειραματικό ΑΔΑ το οποίο είναι αποτελεί ένα πραγματικό 6LoWPAN ΑΔΑ με τον μέγιστο αριθμό των ασύρματων αισθητήρων του να είναι 12. Με σκοπό την επικύρωση των παραπάνω μετρήσεων, την επέκτασή τους σε μεγαλύτερης κλίμακας ΑΔΑ καθώς επίσης και τη σύγκρισης των 2 προαναφερθέντων στοιβών πρωτοκόλλων με ένα DPWS βασισμένο σε δυαδική κωδικοποίηση (binary-based DPWS), χρησιμοποιήθηκε το αναπτυχθέν εργαλείο προσομοίωσης το οποίο υλοποιήθηκε στον προσομοιωτή network simulator (NS)-2. Επιβεβαιώθηκε η ορθή λειτουργία του πειραματικού ΑΔΑ και του εργαλείου προσομοίωσης συγκρίνοντας τις μετρήσεις του ενός με τις μετρήσεις του άλλου. Το γεγονός αυτό επιτρέπει τη χρήση τους για την αξιολόγηση και σχεδίαση 6LoWPAN ΑΔΑ που υποστηρίζουν υπηρεσίες ιστού. Επιπλέον, η σύγκριση έδειξε ότι το Tiny SOAWS υπερτερεί του DPWS. Ωστόσο, το binary-based DPWS αποτελεί την καλύτερη επιλογή. Παρόλα αυτά, η εφαρμογή του περιορίζεται σε ασύρματους αισθητήρες με συγκεκριμένο λογισμικό καθώς το σύνολο των κανόνων της XML στο οποίο στηρίζονται οι υπηρεσίες ιστού για να προσφέρουν διαλειτουργικότητα στο επίπεδο εφαρμογής δεν χρησιμοποιείται πλέον. Τέλος, οι προβλέψεις του αναπτυχθέντος μαθηματικού μοντέλου για τον unslotted μηχανισμό του MAC υπο-επιπέδου του ΙΕΕΕ 802.15.4 προτύπου συγκρίθηκαν με μετρήσεις από τον NS-2 και βρέθηκε ότι αποκλίνουν ελάχιστα. Ως εκ τούτου, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως εργαλείο αξιολόγησης της σχεδίασης ΑΔΑ τα οποία μπορούν μετέπειτα να υποστηρίξουν την 6LoWPAN αρχιτεκτονική καθώς επίσης και υπηρεσίες ιστού.

scholarly journals Enhancing Energy Saving in Smart Farming through Aggregation and Partition Aware IoT Routing Protocol

Sensors ◽  
2020 ◽  
Vol 20 (10) ◽  
pp. 2760 ◽  
Author(s):  
Karim Fathallah ◽  
Mohamed Abid ◽  
Nejib Ben Hadj-Alouane
Keyword(s):  
Low Power ◽  
Energy Saving ◽  
Routing Protocol ◽  
Precision Agriculture ◽  
Routing Algorithm ◽  
High Energy ◽  
Sensor Nodes ◽  
Personal Area Networks ◽  
Lossy Networks ◽  
Smart Farming

Internet of things (IoT) for precision agriculture or Smart Farming (SF) is an emerging area of application. It consists essentially of deploying wireless sensor networks (WSNs), composed of IP-enabled sensor nodes, in a partitioned farmland area. When the surface, diversity, and complexity of the farm increases, the number of sensing nodes increases, generating heavy exchange of data and messages, and thus leading to network congestion, radio interference, and high energy consumption. In this work, we propose a novel routing algorithm extending the well known IPv6 Routing Protocol for Low power and Lossy Networks (RPL), the standard routing protocol used for IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks (6LoWPAN). It is referred to as the Partition Aware-RPL (PA-RPL) and improves the performance of the standard RPL. In contrast to RPL, the proposed technique builds a routing topology enabling efficient in-network data aggregation, hence dramatically reducing data traffic through the network. Performance analysis of a typical/realistic precision agriculture case, considering the potato pest prevention from the well-known late blight disease, shows that PA-RPL improves energy saving up to 40 % compared to standard RPL.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document