This research studies the security challenges in IoT devices. At first, security challenges have been described and then specifically the security of communication protocols in the IoT has been addressed. Finally, among different communication protocols, ZigBee and Z-Wave protocols have been chosen for this study. The criterion for choosing these two protocols is the level of security they provide for IoT devices to protect them against unauthorized access and hacking. Security, frequency, power consumption and data rate are the characteristics that have been discussed in the review of these two protocols. In the end, a comparison of the various features of these two protocols clarified that the security of IoT devices in each of these protocols depends on the type of the IoT device, the required range and other requirements, however, in most cases the ZigBee protocol showed more security than Z-Wave.

Internet das Coisas é um conceito novo que define a forma que os dispositivos se comunicam entre si sem a necessidade de interferência humana, possibilitando tomadas de decisão mais inteligentes, baseadas em dados coletados de sensores, tags e outros dispositivos. O objetivo do trabalho é a criação e validação de um sistema usando elementos de Internet das Coisas com mineração de dados para detectar padrões de comportamentos de animais, possibilitando o proprietário tomar decisões para segurança e saúde dos animais. Para tanto, foi feito um estudo da arte das soluções atuais de monitoramento animal e das tecnologias disponíveis para aplicação no sistema. Dois hardwares foram desenvolvidos para coleta dos dados, e foram integrados a uma ferramenta de mineração chamada Damicore. Apesar de algumas dificuldades envolvendo cobertura com a internet, foram realizados dois experimentos com êxito e seus dados foram processados pela ferramenta de mineração, produzindo clusters hierárquicos que possibilitam destacar determinados comportamentos animais através dos clusters encontrados. Finalmente, foram sugeridos alguns pontos de melhoria do sistema, para aumentar ainda mais a abrangência da solução. / Internet of Things is a new concept that defines the way devices communicate with each other without the need for human interference, enabling smarter decision-making based on data collected from sensors, tags and other devices. The goal of this project is to create and validate a system using Internet of Things features with data mining to detect patterns of animal behavior, enabling the owner to make decisions for animal safety and health. For this purpose, current animal monitoring solutions and technologies were reviewed. Based on that, two hardware devices were developed for data collection and integrated with a data mining tool, called Damicore. Despite some difficulties involving internet coverage, two experiments were successfully carried out and their data were processed by the data mining tool, producing hierarchical clusterings that enable to highlight certain animal behaviors by means of the found clusters. Finally, some factors that can benefit the evolution of the system were suggested to further increase the scope of the solution.

Följande rapport beskriver hur ett system för klusterlagring samt visualisering av geografisk data utvecklades för kursen TDDD96 - Kandidatprojekt i mjukvaruutveckling. Produkten utvecklades på begäran av kunden Ubiquitous Computing and Analytics Group vid Institutionen för datavetenskap på LiU. Produkten som skapades består i stora drag av tre huvudsystem: dataflödet som tar emot data och transporterar till de andra två systemen, en distribuerad datalagring och en visualisering som presenterar mottagen data på ett behändigt sätt. I teorin beskriver rapporten främst de ingående teknologier som användes för att bygga produkten och hur dessa fungerar. Detta täcker bland annat Apache NiFi och Apache Kafka för dataflöde, Apache Ignite för distribuerad datalagring samt CesiumJS för visualisering. Där beskrivs också de ramverk som användes för samarbete i gruppen, Kanban och Scrum. Metoden täcker hur arbetet organiserats; hur kommunikation med externa parter skett, vilka dokument som skulle produceras samt deras syfte och även hur ansvar och uppgifter fördelats i gruppen. Det täcker också en mer teknisk del av arbetet: hur testning skulle utföras samt hur gruppen skulle använda sig av Git för versionshantering. Tre stora slutsatser nås. Först kommer rapporten presentera hur produkten skapar värde för kunden genom att beskriva de egenskaper kunden önskade att systemet skulle ha och hur dessa uppfylls. Sedan presenteras de lärdomar som kunde dras från projektet med stort fokus på komplexiteten att arbeta mot en extern kund och vad gruppen har lärt sig om det. Slutligen besvaras hur passande klusterlagring är för lagring och processering av stora mängder data. Slutsatsen blev att det passar väldigt bra på grund av dess kapacitet till parallella beräkningar. Till sist följer sju individuella delar där varje gruppmedlem har tagit en viss del av projektet som gruppmedlemmarna forskat vidare på. Agaton Sjöberg undersökte hur begreppet big data relaterar till den produkt som skapats i projektet samt dess applikationer. Erik Matti skapade en överblick på Apache NiFi och Apache Kafka som datakommunikationssystem. Joakim Elgh undersökte möjliga attackytor i projektgruppens distribuerade lagring och hur de kan åtgärdas. Joakim Forsberg jämförde Node.js med python som grund för en backend i en server. Oliver Johns undersökte skillnaderna mellan Apache Ignite och MySQL och för vilka användningsområden de passar. Rasmus Karlbäck jämförde Apache Hadoop och Apache Kafka som ramverk för distribuerad lagring. Viktor Palm undersökte CesiumJS, Leaflet och D3js som ramverk för geografisk visualisering.

The amount of connected Internet of Things devices has seen a large growth during the last couple of years and shows no signs of slowing down. Considering the momentum of the technological advancement in our society with new technologies such as blockchains, AI and machine learning, a large amount of issues could occur if not prevented beforehand, especially within security. Therefore this thesis will examine how to maintain the information security in an Internet of Things network based on blockchains and user participation, by taking an exploratory approach to create an understanding of the issues and possible solutions when implementing a network of this type. By using a case developed together with Luleå Kommun this thesis takes a qualitative approach to the research. This is done by using solutions to issues which appeared during the development of this implementation to draw a conclusion on how to maintain the information security in an Internet of Things network based on blockchains and user participation.

Agostinho confere relevância especial às coisas simples. Na infância, cuja estatura é signo da humildade própria das coisas ínfimas, deleita-se com a verdade nos seus pequenos pensamentos sobre pequenas coisas. Este deleite, na alma da criança com mínimo de ser, remete à verdade de Deus, com máximo de ser. Com máximo de ser, Deus se humilha ao ponto de assumir a condição humana, nascer como criança e com humildade contrária à soberba anular o efeito da queda causada pela soberba. Fundamento da humildade que é, poderia ser pensado menor que o homem, pois sendo Deus se fez homem. Se assim fosse, o ser com máximo de ser seria, paradoxalmente, o ser com mínimo de ser. Mas não é, pois quando Deus desce à condição inferior é para elevar o homem à condição superior. Esta é a análise a que se propõe este trabalho. / Augustine confers special relevance to simple things. In infancy, whose stature is a sign of the humility characteristic of the lowest things, he delights in the truth in their small thoughts about small things. This delight, within the child with the least of being, remits to the truth of God, with the highest of being. Yet with highest of being, God humbles himself to the point of assuming the human condition, being born as a child and, with humility contrary to pride, nullifies the effect of the fall caused by pride. The foundation of humility that he is, he could be considered less than man, because being God he became man. If it were thus, the being with highest of being would, paradoxically, be the being with the least of being. But it is not like that, because when God descends to the inferior condition, hit is to elevate man to the superior condition. This is the analysis that this work proposes.

Esse estudo tem por escopo a análise da responsabilidade pelas coisas caídas, estabelecida no artigo 938 do Código Civil, e sua comparação em relação ao quase-delito romano effusum et deiectum. Inicia-se tal estudo com a demonstração das categorias de quase-delitos em Roma, explicando-se cada uma delas e sua localização no Digesto. Nos capítulos seguintes faz-se uma análise da responsabilidade civil, mencionando-se sua evolução, conceito atual, bem como suas principais classificações em nosso atual ordenamento, enfatizando-se a responsabilidade pelas coisas caídas ou lançadas. Realiza-se, então, uma comparação entre esta última modalidade de responsabilidade, presente no artigo 938 do Código Civil, e o tratamento do quase-delito romano effusum et deiectum durante o período clássico. Ao final, conclui-se que o artigo do Código Civil retromencionado tem sua origem no citado quase-delito romano, em virtude da patente semelhança entre ambos, malgrado o grande lapso temporal que os separa. / The objective of this study is the analysis of the responsibility for the falling things, established in the article 938 of the Civil Code, and the comparison between this article and the roman quasi-delicti effusum et deiectum. This study begins with the demonstration of the categories of quasi-delicti in Roma, explaining each one of them and their localization in the Digesto. In the following chapters, there is an analysis of the civil responsibility, mentioning its evolution, actual concept, and the main classifications in our ordainment, emphasizing the responsibility for falling things. After that, a comparison was made between this last modality of responsibility, mentioned in the article 938 of the Civil Code, and the treatment of the roman quasi-delict in the classic period. At the end, we concluded that the origin of the article 938 of the Civil Code is the cited roman quasi-delicti, because of their likeness, despite the time gap between them.

O termo Indústria 4.0 tornou-se, nos últimos anos, frequente nas discussões relativas à indústria. Sua origem é o programa alemão Industrie 4.0, que buscou fortalecer a competitividade do parque industrial do país aplicando novas tecnologias da informação e comunicação, à manufatura. Iniciativas semelhantes também foram criadas em outros países, como a americana Industrial Internet ofThings. No Brasil, o Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES) e a Empresa Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial (EMBRAPII) conduzem programas de incentivo à pesquisa, sob o nome de Manufatura Avançada. Conceitos como cadeias de suprimentos integradas e Cyber-PhysicalProduction Systems (CPPS), aliados a aplicações de tecnologias como Internet ofThings e inteligência artificial, são comuns a todas essas iniciativas, com expectativas de grandes ganhos em flexibilidade da produção, em qualidade e em eficiência. A relação entre adoção tecnológica e impactos em negócio, porém, é apontada como indireta e complexa, pelos pesquisadores de gestão de sistemas de informação e gestão de operações. A literatura da gestão de operações aponta que, para o esperado impacto em desempenho, as tecnologias adotadas devem estar alinhadas com as prioridades competitivas e com o modelo de produção da companhia. Dessa forma, não são viáveis recomendações genéricas de adoção de sistemas que não levem em conta o segmento de atuação e o mercado atendido pela empresa. Outro fator importante é a aplicação de tecnologias que tenham surgido fora do ambiente industrial e não sejam familiares às equipes de tecnologia desse ambiente. Artefatos tecnológicos, quanto utilizados em diferentes contextos, apresentam capacidades diferentes. Da sociologia da tecnologia, o termo affordance determina a possibilidade de ação de um agente quando em contato com um determinado objeto. Uma ferramenta tecnológica pode permitir a seu usuário uma gama de diferentes ações, dependentes de seus objetivos e conhecimentos. Uma régua de cálculo, por exemplo, permite a realização de uma série de operações matemáticas a um utilizador que conheça seus mecanismos, mas tem pouca utilidade a usuários sem conhecimentos prévios sobre seu funcionamento. No contexto da manufatura avançada, a percepção dos affordances das novas tecnologias, para modelar suas aplicações, exigirá novos conhecimentos, hoje detidos por diferentes equipes da companhia. Com base nas teorias de affordances e de estratégia de operações este trabalho utilizou um framework como ponto inicial para a realização de estudos de caso, em cinco projetos, em três empresas brasileiras de grande porte. Para que o impacto de diferentes estratégias de manufatura nas tecnologias adotadas pudesse ser estudado, foram selecionadas empresas de segmentos distintos, representativos do parque brasileiro: açúcar e álcool, montagem de eletrônicos e bebidas. A disponibilidade de amplo conhecimento tecnológico se mostrou uma preocupação central dos gestores que buscam a implantação de projetos de Manufatura Avançada; sua ausência é muitas vezes vista como uma barreira para a adoção de recursos como sistemas com inteligência artificial. Nos casos estudados, alguns dos projetos só foram viabilizados com a formação de equipes muldisciplinares, capazes de lidar com combinações inovadoras de tecnologias de sistemas de informação e automação industrial ou agrícola. Esse resultado é condizente com a teoria de affordances que posiciona o conhecimento do usuário como central para a percepção das oportunidades de adoção de novas tecnologias. deaffordances. Empresas com diferentes prioridades estratégicas decidiram pela adoção de sistemas com diferentes características, demostrando que a Manufatura Avançada não pode ser vista como um conjunto único e rígido de abordagens. Projetos em atividades com maior pressão por redução de custos apresentaram grande ênfase na integração vertical, ao passo que a procura por maior flexibilidade leva à busca de recursos para integração horizontal. Novas tecnologias se mostraram capazes, ou demonstraram possuir affordances, não só para habilitar novas funcionalidades, mas para proporcionar recursos a custos expressivamente menores que suas predecessoras. Foram observados exemplos onde tecnologias de menor custo permitiram a expansão de projetos implantados parcialmente no passado ou, ainda, a implantação de projetos em áreas com características que os tornavam anteriormente financeiramente inviáveis. Em razão desses resultados, o framework proposto sofreu revisão passando a incluir a adoção de novas tecnologias por questões relacionadas a custo e à formação de equipes muldisciplinares. Esse novo framework é apresentado como a contribuição final deste trabalho, que se espera possa servir der base para futuras investigações sobre o tema. / Industry 4.0 has become a very common term in recent discussions about the industry. It was originated in the Industrie 4.0 German program, which aims to strengthen their national industrial park competitiveness using new information and communication technologies to the manufacturing. Similar initiatives were created in different countries, such as the American Industrial Internet of Things. The Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES) andtheEmpresa Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial (EMBRAPII) are conducting in Braziltechnologyresearch incentive program, withthenameManufatura Avançada (Smart Manufacturing). In all these initiatives, concepts like integrated supply chains and Cyber-Physical Production Systems (CPPS), can be found with the same expectations of great improvements in productions flexibility, quality, and efficiency. The information systems management and operations management researchers say that the relationship between technology adoption and business impacts indirect and complex. The operations management literature shows that the adopted technologies have to be aligned with the competitive priorities and the company production model to generate the expected impact. Thereby generic system adoption recommendations are not possible, only taking account the company segment and its attended market. The application of technologies that have emerged outside the industrial environment and are not familiar with the technology teams of that environment is another important factor. If the utilization context of the technological artifact changes, their capabilities became different. The term affordance, in the technology sociology, is an agent action possibility when in when in contact with a given object. A technological tool can allow its users a range of different actions, depending on their goals and knowledge. A slide rule, for example, allows a series of mathematical operations to be performed by a user who knows their mechanisms, but has little use for users without prior knowledge of their operation. In the ManufaturaAvançada context, the technologies affordance perception, that shapes their applications, will require new knowledge, present in different departments today. Based on the affordance and operations strategy theories, this work applies a framework as a starting point for case studies conduction in five projects in three large Brazilian companies. In order to study the impact of different manufacturing strategies on technology adoption, were selected companies from different market segments that represent well the Brazilian industry: sugar and ethanol, electronics assembly, and beverages. The availability of extensive technological knowledge has been proven to be a central concern of managers seeking the implementation of Advanced Manufacturing projects. Its absence is often seen as a barrier to the adoption of features such as artificial intelligence systems. In the studied cases, some of the projects were only made possible by the formation of multidisciplinary teams capable of dealing with innovative combinations of information systems technologies and industrial or agricultural automation. This result is consistent with the theory of affordances where the user knowledge is central to the perception of the opportunities of adoption of new technologies. Companies with different strategic priorities decided to adopt systems with different characteristics, demonstrating that ManufaturaAvançadacan not be seen as a single and rigid set of approaches. Projects, in high pressure for cost reduction activities, have a great emphasis on vertical integration, while searching for greater flexibility leads to horizontal integration. New technologies have proved capable, or demonstrated to have affordances, not only to enable new features, but to provide features at significantly lower costs than their predecessors. Examples were observed where lower cost technologies allowed the expansion of partially implemented projects or the implementation of projects in areas with characteristics that made them previously financially infeasible Due to these results, the proposed framework underwent revision, including the adoption of new technologies due to costs and the formation of multidisciplinary teams. This new framework is presented as the final contribution of this work, which is expected to serve as the basis for future research on the subject.

A quantidade de medicamentos falsificados e roubados ao longo da cadeia de suprimentos é um tema preocupante, colocando em risco a saúde do consumidor final. Iniciativas para reduzir a quantidade de medicamentos falsificados e garantir que não haja ruptura em sua distribuição são importantes. Em 2009, surgiu no Brasil o Sistema Nacional de Controle de Medicamentos, que tem como objetivos controlar os medicamentos vendidos no país e promover o desenvolvimento de melhores sistemas de rastreabilidade. O presente trabalho propõe um modelo de rastreabilidade alternativo a esta proposta, se baseando na identificação por radiofrequência, gôndolas inteligentes e no conceito de Internet das Coisas. Este permitiria um maior controle do sistema de rastreabilidade em relação às alternativas disponíveis atualmente. Para avaliar a alternativa proposta, elaborou-se um modelo de simulação de eventos discretos, comparando-a aos modelos atuais de rastreabilidade utilizando um software de simulação. A partir da simulação, verificou-se que o modelo proposto tem potencial para reduzir falsificações de medicamentos, impedir que haja ruptura da cadeia de suprimentos, e redução na quantidade de tratamentos interrompidos devido a estes fatores. Dessa forma, o modelo proposto por este trabalho não só sugere uma nova proposta de rastreabilidade, mas apresenta resultados provenientes da simulação, destacando as principais vantagens, se adotado. / The counterfeit and stolen number over medicines supply chain is a worrisome topic, setting patient\'s health in risk. Initiatives to reduce counterfeit medicines number and guarantee that there is no product out of stock in the distribution are important. Brazil created in 2009 the National Medicines Control System to control the market and medicines traceability. The present work proposes an alternative traceability model to the model proposed before, based on radiofrequency identification, smart shelves and internet of things concept. This permits a major medicines traceability control in order to other alternatives available. To evaluate the alternative proposal, it was elaborated a discrete model simulation, comparing the actual model and the alternative proposal, using a simulation software. From the simulation, it was verified that the alternative proposal from this present work has potential to reduce counterfeit medicines, preventing out of stock situations. This way, the present work proposal not only suggests a new traceability proposal, but shows simulations results, highlighting the main advantages, if adopted.

O crescente interesse pela caracterização de parâmetros acústicos marinhos esbarra nos poucos dispositivos eletrônicos que permitem capturar, armazenar, processar e difundir dados. Os equipamentos atuais que possibilitam obter dados referentes à vida marinha e permitem estudar as influências humanas sobre ela possuem alto custo e funcionam de forma isolada, ou seja, normalmente não há comunicação com outros dispositivos, o que dificulta a monitorização de eventos em tempo real. Sendo assim, neste trabalho são revisadas as características necessárias para estabelecer uma rede de sensores sem fio (RSSF) de alta confiabilidade, utilizando-se o conceito de Internet das Coisas (IoT). São comparados os protocolos MQTT-SN e CoAP com ferramentas de simulação e implementada uma rede de sensoriamento acústico aquático constituída de três nós sensores autônomos e um gateway usando o protocolo 6LowPAN. Também é implementada a tradução para o protocolo IPV4 no gateway, de modo que o funcionamento da rede de sensores pode ser monitorada num servidor remoto na Internet em tempo real. O desempenho da rede é avaliado com relação à autonomia energética, capacidade de memória, alcance e confiabilidade na entrega dos dados. As unidades autônomas desenvolvidas podem operar ininterruptamente, com uso de baterias, por aproximadamente 125 horas com memória de gravação de 48GB e alcance de 100m aproximadamente. Por fim, é implementado o pré-processamento dos dados sonoros visando a detecção de eventos acústicos aquáticos. / The increasing interest in the characterization of marine acoustic parameters needs electronic devices that allow capture, store, process, and diffuse data. Current equipment that provides data about the marine life and allow the study of human influences on it have high cost and work isolated, that is, without communication with other devices, which makes it difficult to monitor events in real time. Therefore, this work revises the necessary features to establish a high reliability wireless sensor network (WSN) by applying the concept of Internet of Things (IoT). The protocols MQTT-SN and CoAP are compared with simulation tools and a network is implemented to sense acoustic signals, composed by three autonomous sensor nodes and a gateway using the protocol 6LowPAN. The translation for the IPV4 protocol in the gateway is also implemented, so the operation of the sensor network can be monitored by a remote server on the Internet in real time. The performance of the network is evaluated in relation to power autonomy, memory capacity, reach and reliability. The autonomous sensor nodes can operate uninterrupted, with use of batteries, for approximately 125 hours with 48GB storage for recording and approximately 100m range. Finally, data pre-processing is implemented in order to detect aquatic acoustic events.

L'intérêt grandissant pour l'Internet des Objets (IdO) s'est traduit par le déploiement à grande échelle de réseaux dits LLN. Ceux-ci sont fortement contraints en matière de ressources et communiquent via des liens instables. Les protocoles de routages existants pour les réseaux traditionnels ne sont pas adaptés à ces caractéristiques. L'IETF a proposé un nouveau protocole de routage appelé RPL fondé sur IPv6 et spécifiquement conçu pour ces environnements. Cependant, il est exposé à de nombreuses attaques et la mise en place de mécanismes de sécurité représente un coût considérable. Les réseaux LLN introduisent donc de nouveaux enjeux quant à leur supervision et leur sécurité. Dans le cadre de cette thèse, nous étudions une approche de supervision pour la sécurité de l'IdO tout en limitant son coût. Nous évaluons tout d'abord les menaces auxquelles sont soumis les réseaux RPL en les classifiant au travers d'une taxonomie. Nous quantifions également les conséquences de deux attaques appelées l'attaque d'incohérence DAG et l'attaque du numéro de version. Nous nous concentrons ensuite sur les solutions pour la sécurité dans les réseaux RPL. Nous proposons une stratégie locale qui limite les attaques d'incohérences DAG et nous présentons une architecture de supervision distribuée orientée sécurité pour détecter des attaques complexes comme les attaques sur le numéro de version et compléter notre approche locale. Celle-ci nous permet de préserver l'énergie des nœuds en effectuant les activités de surveillance et de détection sur des nœuds dédiés. Nous quantifions ensuite les performances de cette architecture ainsi que la stratégie de détection proposée. / The growing interest for the Internet of Things (IoT) has resulted in the large scale deployment of Low power and Lossy Networks (LLN). These networks are strongly constrained in terms of resources and communicate using unstable links. In this context, existing routing protocols for traditional networks do not cope with all these constraints. The IETF has proposed a new routing protocol called RPL based on IPv6 and specifically designed for these environments. The RPL protocol is however exposed to a large variety of attacks. The deployment of security mechanisms may also be quite expensive for the nodes. Therefore, LLN networks present new challenges in terms of monitoring and security. In this thesis we propose to investigate a security-oriented monitoring approach for addressing the trade-off between security and cost in the IoT. In a first stage, we assess security threats faced by these networks by identifying and classifying attacks through a dedicated taxonomy. We also quantify the consequences of two major attacks called DAG inconsistency attacks and version number attacks causing over-consumption of node resources. We then focus our work on security solutions for RPL-based IoT. We propose a local strategy for addressing DAG inconsistency attacks. In order to detect complex attacks such as version number attacks and to complement our node-level approach, we design a security-oriented distributed monitoring architecture for RPL networks. This solution allows us to preserve constrained nodes energy by performing monitoring and detection activities on dedicated nodes. We quantify the performance and the cost of this architecture and the deployed detection modules.