Large cities around the world face numerous challenges to guarantee the quality of life of its citizens. A promising approach to cope with these problems is the concept of Smart Cities, of which the main idea is the use of Information and Communication Technologies to improve city services and infrastructure. Being able to simulate the execution of Smart Cities scenarios would be extremely beneficial for the advancement of the field and for governments. Such a simulator would need to represent a large number of agents such as cars, hospitals, and gas pipelines. One possible approach for doing this in a computer system is to use the actor model as a programming paradigm so that each agent corresponds to an actor. The Erlang programming language is based on the actor model and is the most commonly used implementation of it. In this thesis, we present the first version of InterSCSimulator, an open-source, extensible, large-scale traffic Simulator for Smart Cities developed in Erlang. Experiments showed that the simulator is capable of simulating millions of agents using a real map of a large city. We also present study cases which demonstrate the possible uses of the simulator such as tests new urban infrastructure and test the viability of future transportation modes. / Grandes cidades ao redor do mundo enfrentam grandes desafios para garantir boas condições de vida para seus cidadãos. Uma abordagem para responder aos problemas das cidades é a ideia de Cidades Inteligentes, a qual tem como principal característica o uso de Tecnologias de Telecomunicações e Informação (TIC) para melhorar os serviços da cidade. Simular cenários de Cidades Inteligentes pode beneficiar bastante essa área de pesquisa e também gestores de cidades. Um simulador desse tipo precisa representar diversos tipos de agentes como carros, hospitais e a infraestrutura da cidade. Uma possível implementação desse simulador pode usar o modelo de atores como paradigma de programação, implementando cada agente como um ator. O Erlang é uma das linguagens de programação baseada no modelo de atores mais utilizadas para o desenvolvimento de aplicações de larga escala. Esta tese apresenta a primeira versão do InterSCSimulator, um simulador de Cidades Inteligentes de código aberto, extensível e de larga escala desenvolvido em Erlang. Experimentos mostraram que o simulador é capaz de simular todo o trânsito de uma metrópole como S\\~ao Paulo. Adicionalmente, são apresentados diversos casos de usos demonstrando como o simulador pode ser utilizado em trabalhos sobre Cidades Inteligentes como pesquisas sobre novos modos de transportes, redes veiculares e aplicações de Cidades Inteligentes.

Esta Tese tem como objetivo geral inserir a Análise de Sentimentos na gestão das Cidades Inteligentes, possibilitando a implementação de uma ferramenta que disponibilize informações que auxiliem na supervisão e gestão dessas cidades. Dentre os possíveis auxílios que podem ser prestados está a identificação de ações, meios de prevenção e predição de possíveis adversidades nos diversos Domínios de Interesse, além da busca por melhorias na qualidade vida da população, que pode ser feita por meio dessa análise, permitindo que os gestores dessas cidades possam tomar as melhores decisões de acordo com cada cenário. Este trabalho contribui com um novo método cujo o objetivo é o desenvolvimento de um Sistema de Análise de Sentimentos para Auxílio na Gestão das Cidades Inteligentes (ASCI). Esse Sistema é capaz de captar, tratar, processar, filtrar por Domínio de Interesse e avaliar os sentimentos contidos nas informações provenientes dos cidadãos de uma Cidade Inteligente. O método utiliza duas Fases de Mineração de Dados, uma para a classificação dos Domínios de Interesse e outra para a Análise de Sentimentos. Para o estudo de caso foi implementado o método ASCI por meio do qual são captadas informações provenientes da população de uma determinada região da cidade de São Paulo, por meio da Rede Social Twitter. Também foi realizado um estudo de classificação de sentimentos no Domínio específico do Transporte, no qual também foram utilizados, e tiveram seu desempenho avaliado, os classificadores do tipo Linear SVC, Logistic Regression, Multinomial Naive Bayes e Random Forest Classifier para identificar os sentimentos positivos, neutros e negativos dos tweets captados. Os dados foram avaliados usando duas técnicas de extração de características de texto: Bag of Words e TF-IDF. O método ASCI desenvolvido nesta Tese contribui de maneira relevante para a área de Análise de Sentimentos, uma vez que os resultados obtidos foram satisfatórios quando aplicado em cenários de Domínios de Interesse das Cidades Inteligentes. / The main objective of this work is to insert the Sentiment Analysis in the management of Smart Cities, enabling the implementation of a supervision and management tool in these cities. Among the possible aid services that can be applied, there is the identification of actions, ways of prevention and prediction of possible adversities in the various Domains of Interest, and also the search for improvements in the quality of life of the population. This can be done through this analysis, allowing the best decisions according to each scenario by the city managers. This work contributes to a new method whose objective is the development of a Sentiment Analysis System to Assist in the Management of Smart Cities (ASCI). This System is capable of capturing, classifying, processing, filtering by Domain of Interest and evaluating the sentiments of Smart City citizens. The method uses two Data Mining phases, one for the classification of Domains of Interest and the other for Sentiment Analysis. For the case study, the ASCI method was implemented, through which information was collected from a regional population in São Paulo city through Twitter Social Network data. A study of Sentiment Analysis in specific Domain of Interest Transport was also carried out, in which Linear SVC, Logistic Regression, Multinomial Naive Bayes and Random Forest classifiers were used to identify the positive, neutral and negative sentiments of collected tweets. The data were evaluated using two techniques of extraction of text characteristics: Bag of Words and TF-IDF. The ASCI method developed in this Thesis contributes significantly to the area of Sentiment Analysis and the results obtained were satisfactory when applied in Smart City Domain of Interest scenarios.

Θέμα της διπλωματικής εργασίας είναι οι “έξυπνες πόλεις”. Μελετάται η έννοια της “ έξυπνης πόλης”, οι εμπλεκόμενοι παράγοντες αλλά και το πώς καθορίζουν τη μορφή των μελλοντικών πόλεων. Στην διπλωματική, παρουσιάζεται ένα σύστημα, μία ηλεκτρονική εφαρμογή διαφορετικά, η οποία συμβάλλει στην βελτιστοποίηση επιλογής μεταφορών και δραστηριοτήτων. Το σύστημα αυτό, συλλέγοντας πληθώρα πληροφοριών για τη ζωή στην πόλη σε πραγματικό χρόνο, κρατά συνεχώς ενήμερο το χρήστη ενώ ταυτόχρονα, χάρη σε έναν αλγόριθμο, του προτείνει βέλτιστες λύσεις για την μετακίνησή του αλλά και την πραγματοποίηση των δραστηριοτήτων, που επιθυμεί στην πόλη. Η Πάτρα, ως μία σημαντική πόλη, η οποία, όμως, είναι σε πρώιμο στάδιο σε ό,τι αφορά την μετατροπή της σε “έξυπνη πόλη”, αποτελεί την περίπτωση μελέτης. Πραγματοποιήθηκαν δοκιμές του συστήματος πάνω στην πόλη της Πάτρας, από διαφορετικές ομάδες χρηστών. Τέλος, το σύστημα αξιολογήθηκε και έγινε αντικείμενο επεξεργασίας ώστε να βελτιστοποιηθεί. / Τhe "smart cities" is the subject of this thesis. The concept of a "smart city", the stakeholders and how these factors would determine the shape of future cities is analyzed. In the thesis, a system, an electronic application in other words, is proposed. The system tries to optimize the selection and transport activities. This system, by collecting a lot of information about the life in the city in real time, keeps the user continuously updated while, at the same time, it can offer optimal solutions, thanks to an algorithm, for moving from one point of the city to another and for carrying out the activities that the users wish. Patra, as an important city, which, however, is at an early stage in the terms of its transformation into a "smart city", is selected as case study. Tests of the system, based on the city of Patras, were carried out by different groups of users. Finally, the system was evaluated and edited in order to be optimized.

As cidades estão a seu tempo e a seu modo, modernizando os serviços prestados à população. Entre os diversos fatores que estão contribuindo para esta evolução estão a diversificação e proliferação de sensores, nos diversos domínios de serviços das cidades, e os novos canais de comunicação com os munícipes, entre eles, as redes sociais e mais recentemente os sistemas crowdsensing, motivados pelos anseios sociais, por melhores serviços públicos e pela popularização dos dispositivos móveis. Nesta direção, a eficiência administrativa é um fator essencial, uma vez que as cidades estão se mostrando mais complexas na medida em que cresce a população nas áreas urbanas. A utilização de técnicas de sistemas distribuídos para que múltiplos domínios de serviços usufruam da mesma infraestrutura computacional, pode auxiliar na eficiência das cidades, evitando gastos administrativos duplicados e até mesmo, possibilitando a correlação de eventos entre os serviços, favorecendo a identificação de fatores de causalidades e assim, a tomada de decisões administrativas mais objetivas e precisas. Neste contexto, este trabalho concentra-se na análise de um middleware direcionado à gestão de cidades para coleta, integração e interpretação dos dados de sensores, pertencentes aos serviços disponíveis da própria cidade, junto com os dados do sensoriamento colaborado pelos cidadãos. Para avaliação do conceito foi investigado o cenário de monitoração da conservação de vias públicas. Após 3 meses de coletas de dados por um sistema de sensoriamento automático, totalizando mais de 360 mil pontos e também mais de 90 relatórios pelo sensoriamento participativo, verificou-se que um sistema distribuído pode realizar a interpretação de séries históricas, engajar os munícipes apoiar a manutenção dos serviços da cidade e também indicar objetivamente aos gestores públicos os pontos que devem ser prioritariamente atendidos. Aliar ferramentas pelas quais o cidadão pode, de acordo com sua necessidade, convicção e altruísmo, exercer influência nos gestores públicos com o suporte de informação contínua e critérios objetivos das redes de sensores, pode estimular a continua excelência dos serviços públicos. / The cities in their own way and time are improving their services provided to the population. Among several factors that are contributing to this trend are the diversification and proliferation of sensors in various services domains of cities and new communication ways with citizens, for instance, social networks and more recently, crowdsensing systems, motivated by social expectations for better public services and the popularity of mobile devices. In this direction, administrative efficiency is a key factor, since the cities are proving more complex with increasing the population in urban areas. Techniques of distributed systems to share the same computing infrastructure to multiple service domains, can assist in the efficiency of cities, avoiding duplicate administrative costs and even allowing event correlation between services, providing the identification of causality factors, thus making management decisions more objective and accurate. In this context, this research focuses on analysis of a middleware directed to city management for collection, integration and interpretation of sensors data, present in city services, along with the sensing data contributed by citizens. For concept evaluation, was investigated the scenario of conservation of public streets. After 3 months of data collection by an automatic sensing system comprising more than 360 thousand points and also 94 reports of collaborative sensing, it was found that a distributed system can perform the interpretation of historical series; engage the citizens to support maintenance of city services and indicate objectively the points that should primarily be fix by public managers. Combining tools, which citizens can, according to their need, conviction, altruism, exert their own influence in public management and the continuous information support to objective criteria of sensor networks, can stimulate the continued excellence of public services.

Sensoriamento urbano e cidades inteligentes têm sido tópicos derivados da computação ubíqua em alta nos últimos anos, tanto para a academia como para a indústria, devido ao contínuo avanço tecnológico aliado à maior facilidade de acesso e aceitação pelos usuários. Na literatura pesquisada sobre plataformas que englobam tais tópicos foi constatado que diversas delas possuem algum processo autonômico utilizado para atender alguma necessidade de autoadaptação em tempo de execução. Apesar disso, nenhuma das plataformas pesquisadas focou especificamente em encontrar e propor uma solução para tratar exclusivamente a autoadaptação. Nesse contexto, esta dissertação tem por objetivo propor um mecanismo de autoadaptação para sistemas de sensoriamento urbano, além de avaliar seu comportamento. Como primeiro passo para realizar tal objetivo, foi conduzida uma pesquisa literária tendo em vistas identificar os principais casos de adaptação em sistemas de sensoriamento urbano, além de requisitos específicos da arquitetura de sensoriamento urbano UrboSenti, utilizada para implementação. Como segundo passo, a partir dos requisitos identificados, o modelo MAPE-K da computação autonômica foi escolhido como a base da construção do mecanismo de autoadaptação. A implementação deste modelo utilizou as técnicas de eventos passivos para monitoramento do ambiente, regras Evento-Condição-Ação, para tomada de decisão, planos estáticos para planejamento e adaptações por parâmetros e componentes para execução. Tanto o modelo como as técnicas escolhidas foram implementadas devido atenderem as necessidades dos cenários avaliados. Por fim, as avaliações aplicadas apontam resultados preliminares satisfatórios, dados os casos avaliados e os experimentos de tempo de resposta a eventos internos e interações; no entanto, tais avaliações revelarem diversos pontos que devem ser explorados em trabalhos futuros. / In the last years, urban sensing and smart cities have been popular topics derived from the ubiquitous computing, for both the academia and the industry, due to its continuous technological development combined with greater facilities of access and acceptance by the users. The reviewed literature about platforms that encompass such topics showed that many of them have some kind of autonomic process used to meet any need for self-adaptation at runtime. Despite this, none of the researched platforms focused in proposing a solution to exclusively meet the self-adaptation properties. In this way, this dissertation aims to propose a self-adaptive mechanism to urban sensing systems, as well as evaluating its behavior. As the first step to achieving such goal, a literature review was performed aiming to identify the main adaptation cases in urban sensing systems, as well to identify the specific requirements of the UrboSenti architecture for urban sensing. As the second step, the autonomic computing MAPE-K model was chosen to compose the foundation of the self-adaptive mechanism based on the identified requirements. The implementation of this model used the techniques of passive events for monitoring, rules Event-Condition-Action for decision making, static plans for planning and parameter and component adaptations for execution were used in the proposed implementation to meet the evaluated scenario needs. Lastly, the applied evaluations indicate satisfactory results, given the assessed cases and the experiments of scalability at the response of internal events and interactions. However, they have left many open points that should be explored in future works.

Cidades Inteligentes são sistemas urbanos que usam as Tecnologias da Informação e Comunicação (TICs) para tornar a infraestrutura e os serviços públicos de uma cidade mais interativos, acessíveis e eficientes aos seus habitantes. Com isso, surge a necessidade de proporcionar novos tipos de serviços que busquem auxiliar na organização da cidade, no bem-estar das pessoas e auxiliem a melhorar a governança da cidade. Nesse contexto, o Sensoriamento Urbano é um paradigma emergente, situado no escopo de Cidades Inteligentes, que combina a ubiquidade de smartphones e de diferentes tipos de sensores para coletar dados que retratam diferentes aspectos da cidade. Um aspecto importante nesse processo de sensoriamento é a transmissão dos dados coletados para serem processados por um sistema centralizado remoto. Isso demanda uma ampla e constante cobertura de infraestrutura de rede de comunicação, fato que nem sempre é possível. As Redes Oportunistas surgem como uma alternativa complementar e inovadora para situações como essa, onde as aplicações precisam transmitir dados porém a infraestrutura de rede é intermitente ou mesmo inexistente. Entretanto, com o uso de Redes Oportunistas, as aplicações além de herdarem os seus benefícios também herdam os desafios existentes na área relacionados à tomada de decisão de encaminhamento das mensagens. Dessa forma, a presente tese busca responder ao questionamento de como intensificar a disseminação de conteúdo e o encaminhamento de mensagens em aplicações de Sensoriamento Urbano que fazem uso de Redes Oportunistas como paradigma complementar de comunicação. Para isso é proposto o Situs, um componente de software baseado em Redes Oportunistas que utiliza Sensibilidade à Situação com vistas à proatividade nas tomadas de decisões de roteamento para com isso intensificar a entrega de mensagens. Ele emprega Lógica Fuzzy para a compreensão da situação e uma rede neural chamada Echo State Network (ESN) para efetuar a projeção de situações. Os resultados experimentais demonstraram que a sua performance supera algumas das principais iniciativas existentes na literatura. Por fim, pode-se concluir que ele é capaz de preencher as lacunas do estado da arte apresentadas durante o desenvolvimento da tese sendo capaz de proporcionar um comportamento proativo com o uso de Sensibilidade à Situação. / Smart cities are urban systems that uses Information and Communication Technologies (ICTs) to make infrastructure and public services in a more interactive, accessible and efficient city to its inhabitants. With this comes the need to provide new types of services that seeks to assist in the organization of the city, the well-being of people and assist to improve the governance of the city. In this context, urban sensing is an emerging paradigm, sited in the Smart Cities scope, combining the ubiquity of smartphones with the capability of measuring o sensors to collect data that depict different aspects of the city. This ecosystem consists of different types of mobile and fixed devices orchestrated by a computational architecture that encompass the full sensing process. An important aspect of this process is the transmission of data collected for processing by a remote central system. This requires a broad and constant coverage of communication network infrastructure, a fact that is not always possible. The Opportunistic Networks emerge as an innovative and complementary alternative for situations like this where the applications needs to transmit data but the network infrastructure is intermittent or unavailable. However, using Opportunistic Networks, applications as well as inherit its benefits also inherit the existing challenges in the area related to decision-making of messages forwarding. Thus, this thesis seeks to answer the question of how to improve the dissemination of content and message routing of urban sensing applications that makes use of Opportunistic networks as complementary communication paradigm. Therefore, it proposes Situs, a software component based on Opportunistic Networks that uses Situation Awareness towards a proactivity in making routing decisions. For such task, it applies fuzzy logic for situation comprehension and a king of neural network called Echo State Network (ESN) for situation projection. The results of the experiments showed that their performance outperforms some existent initiatives in literature. Finally, we argue it fullfills the gaps of state of art presented in this thesis and could provide a proactive behaviour with usage of situation awareness.

As cidades industriais ainda mantêm estruturas para uma dinâmica de produção e consumo em massa, que resultam em vários problemas, como desemprego, falta de moradia, engarrafamentos, poluição, doenças, violência e entre outros. Esta configuração industrial urbana já não está mais condizente com os princípios de criação de valor do novo paradigma do século XXI. A dinâmica do novo paradigma técnico-econômico exige que as cidades resgatem sua própria essência, que é a de aproximar pessoas para interagirem e compartilhar ideias e conhecimentos de modo que seja possível iniciar um novo ciclo de criação de riqueza. Para superar essa crise e entrar nesta nova dinâmica, as cidades do futuro devem encontrar trajetórias adequadas para se tornarem cidades inteligentes. No entanto, não há consenso sobre o que realmente torna uma cidade mais inteligente. O que é uma cidade inteligente? Quais são os elementos que podem aumentar a inteligência de uma cidade? O objetivo deste estudo é propor uma estrutura integrada para entender o processo de tornar as cidades mais inteligentes Para atingir este objetivo, foi realizado uma revisão sistemática da literatura para definição do conceito e também um estudo de casos múltiplos de projetos de cidades inteligentes em quatro cidades europeias (Amsterdã, Barcelona, Lisboa, Viena) onde alguns especialistas foram entrevistados. Os resultados mostraram que as cidades para se tornarem mais inteligentes devem integrar suas dimensões e elementos, a fim de oferecer alta qualidade de vida e um ambiente próspero para inovação e criatividade da maneira mais sustentável. Se uma cidade deseja iniciar esse processo de transformação, deve desenvolver projetos específicos que utilizem e melhorem sua configuração ambiental urbana, sua dinâmica tecno-econômica e sua estrutura sócio institucional, a fim de criar riqueza através de um abrangente processo de inovação. Portanto, o desafio de tornar uma cidade mais inteligente está em definir como articular adequadamente esses elementos direcionadores de cada dimensão, a fim de construir seu próprio ecossistema urbano de inovação. / Industrial cities still maintain structures for a mass production and consumption dynamics, which result in several issues such as unemployment, homeless, traffic jams, pollution, diseases, violence and so on. This urban industrial configuration no longer fits with the value creation principles of the new techno-economic paradigm. The dynamics of the new techno-economic paradigm demand that cities redeem their very essence in order to start a new cycle of wealth creation. In order to overcome this crisis and encompass this new dynamics, cities of the future must find suitable trajectories to become smart cities. However, there is no consensus about what really makes a city smarter. What is a smart city? What are the driving elements that can enhance the smartness of a city? The objective of this study is to propose an integrated framework in order to understand the process to make cities smarter To achieve this objective, it was realized a systematic literature review and a multiple case studies from smart cities projects in four European cities (Amsterdam, Barcelona, Lisbon, Vienna) where some experts were interviewed. Results show that cities to become smarter should integrate their dimensions and elements in order to offer high quality of life and a prosperous environment for innovation and creativity in the most sustainable way. If a city wants to start this process of transformation, it should develop some specific projects that that use and improve its enviro-urban configuration, its techno-economic dynamics and its socio-institutional structure in order to create wealth through a comprehensive innovation process. Therefore, the challenge to make a city smarter lies on defining how to articulate those driving elements in each dimension properly in order to build up its own urban innovation ecosystem.

Orientador: Prof. Dr. Carlos Alberto Kamienski / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Informação, 2016. / O conceito de Cidades Inteligentes, com a rápida urbanização e adoção de tecnologias como Internet das Coisas (IoT), smartphones e outras tecnologias de computação pervasiva, já é realidade. Esse cenário apresenta uma nova classe de problemas computacionais e de infraestrutura de telecomunicações, exigindo o equacionamento das variáveis flexibilidade, qualidade de serviço e custo, tanto financeiro como ambiental. Tecnologias como Virtualização de Funções de Rede (NFV), Computação em Nuvem e Redes Definidas por Software (SDN) estão em evidência nos últimos anos como promessa para solucionar essas demandas. Este trabalho utiliza a abordagem NFV para solucionar o problema de fornecimento dinâmico e elástico de acesso público à internet nas grandes cidades. Os resultados obtidos demonstram níveis significativos de desempenho e flexibilidade, além da escolha de métricas e comparação de desempenho do KVM, XEN e containers LXC na virtualização de funções de rede. / The concept of Smart Cities is already a reality with rapid urbanization and adoption of technologies like Internet of Things (IoT), smartphones and other pervasive computing technologies. This scenario presents a new class of computational and telecom infrastructure problems, requiring match flexibility, quality of service and cost, both financial and environmental. Technologies like Network Functions Virtualization (NFV), Cloud Computing and Software Defined Networks (SDN) are in evidence in recent years as a promise to address these demands. This paper uses the NFV approach to solving the problem of dynamic and elastic supply of public Internet access in major cities. The results show significant levels of performance and flexibility in addition to the choice of metrics and KVM, XEN and LXC container performance comparison in NFV.

Cidades Inteligentes são sistemas urbanos que usam as Tecnologias da Informação e Comunicação (TICs) para tornar a infraestrutura e os serviços públicos de uma cidade mais interativos, acessíveis e eficientes aos seus habitantes. Com isso, surge a necessidade de proporcionar novos tipos de serviços que busquem auxiliar na organização da cidade, no bem-estar das pessoas e auxiliem a melhorar a governança da cidade. Nesse contexto, o Sensoriamento Urbano é um paradigma emergente, situado no escopo de Cidades Inteligentes, que combina a ubiquidade de smartphones e de diferentes tipos de sensores para coletar dados que retratam diferentes aspectos da cidade. Um aspecto importante nesse processo de sensoriamento é a transmissão dos dados coletados para serem processados por um sistema centralizado remoto. Isso demanda uma ampla e constante cobertura de infraestrutura de rede de comunicação, fato que nem sempre é possível. As Redes Oportunistas surgem como uma alternativa complementar e inovadora para situações como essa, onde as aplicações precisam transmitir dados porém a infraestrutura de rede é intermitente ou mesmo inexistente. Entretanto, com o uso de Redes Oportunistas, as aplicações além de herdarem os seus benefícios também herdam os desafios existentes na área relacionados à tomada de decisão de encaminhamento das mensagens. Dessa forma, a presente tese busca responder ao questionamento de como intensificar a disseminação de conteúdo e o encaminhamento de mensagens em aplicações de Sensoriamento Urbano que fazem uso de Redes Oportunistas como paradigma complementar de comunicação. Para isso é proposto o Situs, um componente de software baseado em Redes Oportunistas que utiliza Sensibilidade à Situação com vistas à proatividade nas tomadas de decisões de roteamento para com isso intensificar a entrega de mensagens. Ele emprega Lógica Fuzzy para a compreensão da situação e uma rede neural chamada Echo State Network (ESN) para efetuar a projeção de situações. Os resultados experimentais demonstraram que a sua performance supera algumas das principais iniciativas existentes na literatura. Por fim, pode-se concluir que ele é capaz de preencher as lacunas do estado da arte apresentadas durante o desenvolvimento da tese sendo capaz de proporcionar um comportamento proativo com o uso de Sensibilidade à Situação. / Smart cities are urban systems that uses Information and Communication Technologies (ICTs) to make infrastructure and public services in a more interactive, accessible and efficient city to its inhabitants. With this comes the need to provide new types of services that seeks to assist in the organization of the city, the well-being of people and assist to improve the governance of the city. In this context, urban sensing is an emerging paradigm, sited in the Smart Cities scope, combining the ubiquity of smartphones with the capability of measuring o sensors to collect data that depict different aspects of the city. This ecosystem consists of different types of mobile and fixed devices orchestrated by a computational architecture that encompass the full sensing process. An important aspect of this process is the transmission of data collected for processing by a remote central system. This requires a broad and constant coverage of communication network infrastructure, a fact that is not always possible. The Opportunistic Networks emerge as an innovative and complementary alternative for situations like this where the applications needs to transmit data but the network infrastructure is intermittent or unavailable. However, using Opportunistic Networks, applications as well as inherit its benefits also inherit the existing challenges in the area related to decision-making of messages forwarding. Thus, this thesis seeks to answer the question of how to improve the dissemination of content and message routing of urban sensing applications that makes use of Opportunistic networks as complementary communication paradigm. Therefore, it proposes Situs, a software component based on Opportunistic Networks that uses Situation Awareness towards a proactivity in making routing decisions. For such task, it applies fuzzy logic for situation comprehension and a king of neural network called Echo State Network (ESN) for situation projection. The results of the experiments showed that their performance outperforms some existent initiatives in literature. Finally, we argue it fullfills the gaps of state of art presented in this thesis and could provide a proactive behaviour with usage of situation awareness.

As cidades industriais ainda mantêm estruturas para uma dinâmica de produção e consumo em massa, que resultam em vários problemas, como desemprego, falta de moradia, engarrafamentos, poluição, doenças, violência e entre outros. Esta configuração industrial urbana já não está mais condizente com os princípios de criação de valor do novo paradigma do século XXI. A dinâmica do novo paradigma técnico-econômico exige que as cidades resgatem sua própria essência, que é a de aproximar pessoas para interagirem e compartilhar ideias e conhecimentos de modo que seja possível iniciar um novo ciclo de criação de riqueza. Para superar essa crise e entrar nesta nova dinâmica, as cidades do futuro devem encontrar trajetórias adequadas para se tornarem cidades inteligentes. No entanto, não há consenso sobre o que realmente torna uma cidade mais inteligente. O que é uma cidade inteligente? Quais são os elementos que podem aumentar a inteligência de uma cidade? O objetivo deste estudo é propor uma estrutura integrada para entender o processo de tornar as cidades mais inteligentes Para atingir este objetivo, foi realizado uma revisão sistemática da literatura para definição do conceito e também um estudo de casos múltiplos de projetos de cidades inteligentes em quatro cidades europeias (Amsterdã, Barcelona, Lisboa, Viena) onde alguns especialistas foram entrevistados. Os resultados mostraram que as cidades para se tornarem mais inteligentes devem integrar suas dimensões e elementos, a fim de oferecer alta qualidade de vida e um ambiente próspero para inovação e criatividade da maneira mais sustentável. Se uma cidade deseja iniciar esse processo de transformação, deve desenvolver projetos específicos que utilizem e melhorem sua configuração ambiental urbana, sua dinâmica tecno-econômica e sua estrutura sócio institucional, a fim de criar riqueza através de um abrangente processo de inovação. Portanto, o desafio de tornar uma cidade mais inteligente está em definir como articular adequadamente esses elementos direcionadores de cada dimensão, a fim de construir seu próprio ecossistema urbano de inovação. / Industrial cities still maintain structures for a mass production and consumption dynamics, which result in several issues such as unemployment, homeless, traffic jams, pollution, diseases, violence and so on. This urban industrial configuration no longer fits with the value creation principles of the new techno-economic paradigm. The dynamics of the new techno-economic paradigm demand that cities redeem their very essence in order to start a new cycle of wealth creation. In order to overcome this crisis and encompass this new dynamics, cities of the future must find suitable trajectories to become smart cities. However, there is no consensus about what really makes a city smarter. What is a smart city? What are the driving elements that can enhance the smartness of a city? The objective of this study is to propose an integrated framework in order to understand the process to make cities smarter To achieve this objective, it was realized a systematic literature review and a multiple case studies from smart cities projects in four European cities (Amsterdam, Barcelona, Lisbon, Vienna) where some experts were interviewed. Results show that cities to become smarter should integrate their dimensions and elements in order to offer high quality of life and a prosperous environment for innovation and creativity in the most sustainable way. If a city wants to start this process of transformation, it should develop some specific projects that that use and improve its enviro-urban configuration, its techno-economic dynamics and its socio-institutional structure in order to create wealth through a comprehensive innovation process. Therefore, the challenge to make a city smarter lies on defining how to articulate those driving elements in each dimension properly in order to build up its own urban innovation ecosystem.