Design and development of a resource oriented energy efficient routing protocol for the internet of things

In the near future, the IPv6 protocol is expected to provide internet connectivity to any object, embedding a communication device, by creating the so-called Internet of Things. The IoT has become a well-known research area where smart objects, with limited resources and very strict constraints, are connected by means of Wireless Sensor Networks in order to communicate among themselves, using the IP Stack. Many optimized routing protocols, that rely upon the IP, have been developed in order to make routing suitable for such tiny devices. The most widespread one is RPL (Routing Protocol for Low power and Lossy networks) that has been defined by the IETF community through the ROLL working group. IoT is more than just IP communications, it means "things" sharing resources, data and knowledge, and it would be useful to be able to retrieve offered resources and provided services from constrained devices, and interact with them in an easy and attractive way for end users. To this purpose, in this thesis, we propose a Resource Oriented Energy Efficient RPL intended as the very first building block to achieve the so called WoT. In our research, we simulated a WSN scenario, we evaluated and compared performances, of different RPL routing metrics, to show how our optimized version of RPL can provide better results.

Nel prossimo futuro, il protocollo IPv6 garantirà, ad ogni oggetto dotato di un dispositivo di comunicazione, la possibilità di connettersi ad Internet, portando alla creazione del cosiddetto "internet delle cose" (IoT). L'integrazione del protocollo IP all'interno delle reti di sensori, si sta coinsolidando come un fiorente ambito di ricerca dove oggetti "intelligenti", con risorse limitate e vincoli computazionali stringenti, sono connessi tramite delle Wireless Sensor Networks in modo da poter comunicare tra loro usando uno stack protocollare noto come quello IP. Molti protocolli di routing basati su IP sono stati sviluppati in modo da rendere possibile uno scambio efficiente delle informazioni anche in scenari critici come le reti di sensori. Il più diffuso è RPL (Routing Protocol for Low power and Lossy networks) che è stato ideato e standardizzato dalla comunità IETF tramite il working group denominato ROLL}. IoT è molto più che comunicazioni basate su IP, significa "cose" che condividono risorse e si scambiano informazioni, e di grande interesse è la possibiltà di essere in grado di ottenere le risorse offerte dai sensori e interagire con essi in maniera semplice ed imediata. Per questo motivo proponiamo un protocollo di routing ottimizzato denominato Resource Oriented Energy Efficient RPL che deve essere inteso come un punto di partenza per la creazione del "Web delle cose" (WoT). Nel nostro lavoro di tesi abbiamo simulato uno scenario WSN, valutato e confrontato le prestazioni di diverse metriche di routing, per dimostrare che la versione ottimizzata di RPL, da noi implementata, può fornire risultati migliori rispetto al protocollo di base.