KVAA mimarisi, insanlar için birçok açıdan çok önemlidir. Uzaktan sağlık izleme, askeri uygulamalar ve spor aktiviteleri için kullanılmaya müsait altyapıya sahip KVAA mimarisi, her geçen gün daha çok talep görmektedir. Bu talebin karşılanabilmesi amacıyla KVAA mimarisi için özel geliştirilmiş IEEE 802.15.6 standardını destekleyen donanımlara ve yeni çözümlere ihtiyaç duyulmaktadır. YTA yaklaşımı, ağ dünyasında adından sıkça söz edilen ve geleceğin internet alt yapısını dönüştürmeyi amaçlayan yeni bir yaklaşımdır. Bu doktora tez çalışmasında;
CSMA/CA temelli IEEE 802.15.6 standardı üzerine inşa edilmiş bir KVAA mimarisinin performans analizleri gerçekleştirilmiştir. Gecikme, iş çıkarım oranı ve enerji tüketim sonuçları incelenmiş ve KVAA-içi haberleşme için ISO/IEEE 11073 kişisel sağlık veri standardının tanımladığı servis kalite gereksinimlerinin karşılandığı tespit edilmiştir. Dinamik, heterojen ve karmaşık ağ altyapısına sahip KVAA mimarisi için YTA yaklaşımına dayalı denetleyici ve çeşitli algılayıcı düğümlerden oluşan yeni bir mimari (YT-KVAA) geliştirilmiştir. YT-KVAA mimarisi, tüm ağ altyapılarını standart bir ağ ara yüzü ile yönetilebilmesine, dinamik, enerji duyarlı ve daha esnek bir yapıya sahip olmasına imkan sunan yeni bir mimaridir. HUB düğümü ile algılayıcı düğümler arasındaki iletişim için CSMA/CA temelli IEEE 802.15.6 standardı kullanılmıştır. HUB düğümleri ile denetleyici arasındaki tüm iletişim süreçlerinin tanımlandığı HUBsFlow adlı yeni bir ağ ara yüz protokolü geliştirilmiştir. İş çıkarım oranı, uçtan uca gecikme, paket kayıp oranları, bit hata oranları gibi ağ performans parametreleri Riverbed Modeler benzetim yazılımı ile incelenerek sonuçlar geleneksel KVAA mimarisiyle karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, YTA yaklaşımı ile KVAA mimarisine ait performans sonuçlarının arttığı, çeşitli önceliklere göre ISO/IEEE 11073 kişisel sağlık veri standardının tanımladığı servis kalite gereksinimlerinin karşılandığı ve tüm ağ performans parametrelerinde geleneksel KVAA ile karşılaştırıldığında daha uygun sonuçlar alındığı tespit edilmiştir. Ayrıca karmaşık bir ağ altyapısına sahip KVAA mimarisinin kontrol ve yönetim süreçlerinde YTA yaklaşımının kilit bir rol oynadığı görülmüştür.
algoritması (SDNRouting) geliştirilmiş ve farklı senaryolarda performans analizleri uygulanmıştır. Merkezi ve reaktif bir yönlendirme mekanizmasına sahip SDNRouting algoritmasının rota karar sürecinde SNR ve pil seviyesi metrikleri kullanışmıştır. Denetleyici tarafından gerçekleştirilen yönlendirme sürecinde en uygun rota Dijkstra algoritması yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Pil seviyesi bir eşik değer olarak tanımlanmış ve eşik değere ulaşan HUB düğümlerinin ara düğüm olarak seçilmesinin önüne geçilmiştir.
YT-KVAA mimarisi için Bulanık tabanlı Dijkstra tekniği kullanılarak yeni bir enerji verimli yönlendirme algoritması (ESR-W) daha geliştirilmiştir. ESR-W algoritması, AODV ve SDNRouting algoritmaları ile karşılaştırılmış ve daha başarılı sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir. Yönlendirme karar sürecinde, Bulanık tabanlı Dijkstra tekniği ile SNR, atlama sayısı ve pil seviyesi metriklerinin kullanılması enerji tüketimi açısından daha iyi performans sağlamıştır. AODV algoritmasında, bazı HUB düğümlerinin aşırı kullanıldığı ve bazılarının neredeyse hiç kullanılmadığı görülürken, SDNRouting algoritmasında bu sorunun kısmen çözüldüğü ancak en uygun rota bulunurken daha çok atlamaya sebep olacak kararlar verildiği gözlemlenmiştir. ESR-W algoritması ile bu sorunların da çözüldüğü görülmüştür. YTA yaklaşımı sayesinde, gerçek zamanlı olarak rota değiştirme yeteneği de ağ performansına önemli ölçüde katkıda bulunmuştur. ESR-W algoritmasının iş çıkarım oranı, uçtan uca gecikme değerleri, başarılı iletim oranı ve enerji tüketim sonuçlarında daha uygun sonuçlar verdiği görülmüştür. Sonuç olarak, ESR-W algoritmasına eklenen atlama sayısı yönlendirme metriği ile bulanık mantık tekniğinden yararlanılması yönlendirme işleminin daha verimli çalışmasını sağlamıştır.
YT-KVAA mimarisi için denetleyici kapsama alanı dışında bulunan, tehlike altındaki kişilerin hedefe (acil durum merkezleri) yardım çağrısı göndermek zorunda kaldıkları afet durumlarında kullanılacak bulanık mantık tabanlı ağ geçidi seçim algoritması (BAS) geliştirilmiştir. Afet durum senaryoları için BAS algoritmasının performans analizleri gerçekleştirilmiş ve elde edilen sonuçların afet durumları için iyi ve doğru bir performansa sahip olduğunu doğrulamıştır.
Son olarak, IEEE 802.15.6 standardına sahip KVAA mimarisi için dinamik HUB seçim algoritması geliştirilmiştir. IEEE 802.15.6 standardında HUB düğümleri sabit olarak tanımlamış ve bu durumun yüksek SAR etkisi oluşturabileceği, bunun bir sonucu olarak da insan vücuduna çok daha fazla hasara neden olabileceği öngörülmüştür. Önerilen bulanık mantık temelli karar sistemi ile HUB düğümü, SAR değeri, pil seviyesi ve
algılayıcı düğümlerinin IEEE 802.15.6 standardında tanımladığı öncelik parametrelerine göre dinamik olarak seçilebilmektedir. Elde edilen sonuçlar, önerilen algoritmanın HUB düğümü olarak en uygun algılayıcı düğümü seçebildiğini göstermektedir.
Sonuç olarak YT-KVAA mimarisi; HUB düğümlerinin gerçek zamanlı programlanabilmesine, iletim rotalarının gerçek zamanlı değiştirilebilmesine, farklı üretici firmaların ürettiği HUB düğümlerinin standart bir ağ ara yüz protokolü ile birlikte çalışabilmesine, sınırlı hafıza ve enerji kaynakları olan HUB düğümlerinin akıllı yönlendirme kararları gibi ağır hesaplama gerektiren algoritmalardan ve kontrol programlarından arındırılmasına, paylaşılan kablosuz ağ ortamının daha etkili ve verimli kullanılmasına, kontrol ve yönetim işlemlerinin merkezi bir noktadan gerçekleştirilmesine imkan sunmuştur.
Gelecekteki çalışmalar için, akış tablolarını daha verimli kullanmak amacıyla, kural yerleştirme politikaları üzerine, denetleyiciler arasındaki iletişim için çoklu denetleyici ve ağ ara yüz protokolleri üzerinde daha fazla çalışma yapılması planlanmaktadır. Yönlendirme algoritmalarının geliştirilmesi için SAR ve veri hızı gibi farklı parametrelerin dikkate alınması düşünülmektedir. Önerilen yönlendirme algoritmaları KVAA-arası iletişimi için tasarlanmıştır. Gelecekte yapılacak çalışmalarda, geliştirilen yönlendirme algoritmasının KVAA-içi iletişiminde de kullanılabilmesi planlanmaktadır. YT-KVAA mimarisi hastanın kişisel sağlık verilerini işlediğinden, güvenlik ve gizlilik önemli konular olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu mimaride, her kullanıcıdan veri toplandığında büyük miktarlarda veri üretilmekte, böylece daha karmaşık sistemlerin oluşmasına ve siber suç yapılarına karşı savunmasız hale dönüşmesine neden olmaktadır. Bu bağlamda, gelecekteki çalışmalarda, YT-KVAA mimarisi için güvenlik konuları önemli konu başlıklarından biri olacaktır.