ALMEIDA NETO, B. J. SYSSU-DTS: um sistema de suporte à computação ubíqua baseado em espaço de tuplas distribuído. 2013. 83 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Daniel Eduardo Alencar da Silva (dealencar.silva@gmail.com) on 2015-01-23T19:51:02Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_bjaneto.pdf: 23799710 bytes, checksum: 8649b169ae778f22423da95bed56eeeb (MD5) / Approved for entry into archive by Rocilda Sales(rocilda@ufc.br) on 2015-02-09T15:41:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_bjaneto.pdf: 23799710 bytes, checksum: 8649b169ae778f22423da95bed56eeeb (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-09T15:41:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_bjaneto.pdf: 23799710 bytes, checksum: 8649b169ae778f22423da95bed56eeeb (MD5) Previous issue date: 2013 / The evolution of mobile technologies allows the emerging of ubiquitous systems, able to anticipate user’s needs and to seamlessly adapt to context changes. These systems present the problem of dynamic adaptation in a highly distributed, heterogeneous and volatile environment, since it may be difficult to collect and process context information from distributed unknown sources. The problem faced is the management of contextual data in scenarios with mobility and intermittent connections between mobile devices and servers. In order to facilitate the development of such systems, this work extends an existing support system based on centralized tuple spaces, called SysSU (LIMA et al., 2011), aiming at the management of distributed information. Hence, a decentralized tuple space approach is adopted, offering to ubiquitous systems components the capability of interaction and cooperation in scenarios of total decentralization. Thus, this work introduces SysSU-DTS (System Support for Ubiquity - Distribute Tuple Space), a system support that provides functionality for coordinating ubiquitous systems in open environments, where no assumptions about available resources should be made. It focuses on ubiquitous systems based on mobile devices such as smartphones, tablets and ultrabooks, which can communicate through a Mobile Ad hoc Network (MANET). SysSU-DTS represents context information by tuples and allows a transparent access to spread context, as follows: (i)local access, which accesses an internal device tuple space; (ii) infrastructured access, tuple spaces located on a server accessed using an infrastructured network; or (iii) Ad hoc access, interacting directly with tuple spaces located in nearby devices via the formation of an Ad hoc network. From the access to different context providers, ubiquitous and context-aware applications, using SysSU-DTSs support, can have an insight of global context related to the system entities. In addition, SysSU-DTS implements a scope mechanism that allows the formation of available contextual information subsets. This mechanism restricts access to contextual tuples only to members of the same scope, avoiding unnecessary information management. This dissertation reports some experimental results obtained in a performance evaluation using a testbed of smartphones and tablets. The evaluation shows the practical feasibility of our approach and point out how SysSU-DTS can grant context data distribution with dynamically adapting to local, infrastructured and distributed over Ad hoc networks context providers. / A evolução das tecnologias móveis favorece o surgimento de sistemas capazes de antever as necessidades do usuário e se adaptar às variações de seu contexto de forma imperceptível. Tais sistemas, denominados sistemas ubíquos, enfrentam o desafio da adaptação dinâmica em um cenário altamente distribuído, heterogêneo e volátil, uma vez que pode se tornar difícil coletar e processar informações contextuais oriundas de fontes desconhecidas e distribuídas. O problema em questão é o gerenciamento de dados contextuais em cenários sujeitos a mobilidade e conexões intermitentes entre dispositivos móveis e servidores. A fim de facilitar o desenvolvimento de sistemas ubíquos, este trabalho estende um sistema de suporte existente, chamado SysSU (LIMA et al., 2011), que foi baseado em espaços de tuplas centralizado. Com o objetivo de gerenciar informações de contexto distribuídas, é adotada uma abordagem de espaço de tuplas descentralizada, oferecendo aos componentes dos sistemas ubíquos a capacidade de interação e cooperação em situações de total descentralização. Sendo assim, esta dissertação propõe o SysSU-DTS (System Support for Ubiquity - Distribute Tuple Space), um sistema de suporte que fornece a funcionalidade de coordenação de sistemas ubíquos em ambientes abertos, onde nenhuma suposição sobre os recursos disponíveis deve ser feita. O SysSU-DTS é focado em sistemas ubíquos baseado em dispositivos móveis, como smartphones, tablets e ultrabooks, que podem se comunicar através de redes móveis Ad hoc (MANET - Mobile Ad hoc Network). O SysSU-DTS representa informações contextuais por meio de tuplas e permite o acesso transparente a informações de contexto disponíveis, estejam elas localizadas dentro do dispositivo móvel, em um servidor ou em outro dispositivo móvel próximo. A partir do acesso a informações de contexto oriundas de diferentes provedores, as aplicações ubíquas e sensíveis ao contexto que adotem o suporte do SysSU-DTS podem ter uma visão do contexto global das entidades envolvidas no sistema. Além disso, o SysSU-DTS implementa um mecanismo de escopo que permite a formação de subconjuntos de informações contextuais disponíveis, evitando gerenciamento de informações desnecessárias. São apresentados resultados experimentais obtidos em uma avaliação de desempenho realizada em um testbed composto por smartphones e tablets. Esta avaliação demonstra a viabilidade prática da abordagem proposta e como o SysSU-DTS promove a distribuição de informações de contexto adaptando-se dinamicamente a provedores de contexto locais, infra-estruturados e distribuídos em redes Ad hoc.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:54:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo1974_1.pdf: 3421722 bytes, checksum: ff17963a1715758e891860cec3ce1615 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O crescente avanço em pesquisas nas áreas de tecnologias de microeletrônica, nanotecnologia, comunicações sem fio, computação e robótica tem tornado possível o desenvolvimento de equipamentos como sensores multifuncionais sem fio e de baixo custo, com capacidade de comunicação e processamento, e que podem ser utilizados em redes de comunicação sem fio. Todas estas características permitem o uso de redes de sensores sem fio (RSSFs) em um amplo espectro de aplicações, por exemplo, monitoramento médico, aplicações militares, segurança de escritórios e residências, agricultura de precisão, etc. Contudo, os desenvolvedores de aplicações têm que tratar com os desafios característicos das RSSFs, tais como: restrição no consumo de energia, baixa capacidade de processamento, dinamicidade na topologia da rede, escalabilidade e limitada largura de banda. Como conseqüência, a construção desse tipo de aplicações é uma tarefa não trivial. A natureza inerentemente distribuída das aplicações para RSSFs e as características presentes nesse tipo de rede evidenciam a necessidade do uso de middleware para dar suporte ao desenvolvimento dessas aplicações. No entanto, os sistemas de middleware tradicionais, tais como Java RMI, EJB e CORBA, se tornam inadequados para uso em aplicações para RSSFs, principalmente em função das suas necessidades de recursos (memória, bateria, largura de banda). Diante desse cenário, este trabalho propõe um middleware que provê comunicação baseado em um espaço de tuplas em conformidade com a tecnologia JavaSpaces, enquanto que ele habilita a criação de regiões lógicas dentro das RSSFs. A comunicação através do espaço de tuplas é interessante em redes sem fio e a noção de regiões lógicas serve como um mecanismo básico para economia no consumo de energia durante a comunicação entre os componentes remotos

A arquitetura IP Multimedia Subsystem, proposta pelo consórcio 3rd Generation Partnership Project como base para o suporte à convergência entre telefonia móvel e a Internet, define uma série de elementos arquiteturais, entre os quais, o componente Call Session Control Function e o protocolo Session Initiation Protocol. Session Initiation Protocol é um protocolo da camada de aplicação utilizado para estabelecer, modificar e terminar sessões multimídia entre dispositivos. Em redes baseadas na arquitetura IP Multimedia Subsystem, o Session Initiation Protocol é o responsável pela comunicação entre dispositivos e a rede, e entre os componentes responsáveis pelo gerenciamento de sessão. Nos últimos anos, estudos detectaram degradação de desempenho em redes baseadas na arquitetura IP Multimedia Subsystem em função das características centralizadas do Session Initiation Protocol e dos componentes de gerenciamento de sessão. Este trabalho apresenta uma arquitetura distribuída para redes baseadas em IP Multimedia Subsystem, tendo como fundamento o paradigma de computação paralela baseado em espaço de tuplas onde os servidores são organizados em uma rede P2P, com objetivo de prover uma infraestrutura escalável e tolerante a falhas. A validação da arquitetura em termos de desempenho e escalabilidade se deu através de modelagem formal e simulação com Redes de Petri Coloridas. / The IP Multimedia Subsystem architecture, proposed by the 3rd Generation Partnership Project consortium as basis to support the convergence between mobile networks and the Internet, defines a set of architectural elements, among them, the Call Session Control Function and the Session Initiation Protocol. The Session Initiation Protocol is an application layer protocol used to establish, modify and terminate sessions between devices. On the IP multimedia subsystem based network, the Session Initiation Protocol play a key role on the communication between devices and the network, and between session management components. In the last years, studies have detected a performance bottleneck on IP multimedia subsystem networks due to centralized characteristic of the Session Initiation Protocol and in Session Control components. This work shows a distributed architecture for IP Multimedia Subsystem networks based on the tuple space paradigm, and the servers structured in a P2P network, aiming to achieve a scalable and fault-tolerant infrastructure. The validation of the architecture on the performance and scalability took place through the Coloured Petri Net formal modeling and simulation.

Made available in DSpace on 2016-03-22T17:26:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_II_Rodrigo Souza.pdf: 2679627 bytes, checksum: fb1826c3492ebc18a13d94730a1f75ac (MD5) Previous issue date: 2009-08-31 / Pervasive Computing is a new paradigm that states that the computational environment must be available to the user at any time and location. In this scenario, the applications are widely distributed, mobile and hosted on inherently open and dynamic environments. Moreover, the systems must have mechanisms that enhance the cooperation among users as well as among applications. These features strengthen the challenges related to the execution infrastructure for distributed systems and add new aspects that need to be considered. Existing coordination models employed in distributed systems are limited considering the demands of modern computing environments, specially regarding scalability, mobility and disconnection. This work presents the EXEHDA-TS, which is a distributed mechanism for coordinating applications in the Pervasive Computing with dynamic control of scalability and communication costs. The proposed software architecture allows a proactive coordination and information exchange among components of distributed applications, promoting scalability in a mobile environment. The EXEHDA-TS was modeled as a service and implemented as a prototype running on the pervasive environment managed by the middleware EXEHDA. The prototype was evaluated through case studies of the medical field, considering the challenges inherent to the project PERTMED, and it accomplished the requirements of the focused scenarios / A Computação Pervasiva ´e um novo paradigma que afirma que o ambiente computacional deve estar dispon´ıvel para o usu´ario, a qualquer momento e local. Nesse cen´ario, as aplicac¸ oes s ao amplamente distribu´ıdas, m´oveis e hospedadas em ambientes inerentemente abertos e din amicos. Al´em disso, os sistemas devem ter mecanismos que promovam a cooperac¸ ao entre os usu´arios, bem como entre as aplicac¸ oes. Essas caracter´ısticas reforc¸am os desafios relacionados `as infraestruturas de execuc¸ ao para sistemas distribu´ıdos e acrescentam novos aspectos que precisam ser considerados. Modelos de coordenac¸ ao existentes empregados em sistemas distribu´ıdos possuem limitac¸ oes considerando as demandas dos ambientes computacionais modernos, especialmente em relac¸ ao `a escalabilidade, `a mobilidade e `a desconex ao. Este trabalho apresenta o EXEHDA-TS, que ´e um mecanismo distribu´ıdo para a coordenac¸ ao de aplicac¸ oes na Computac¸ ao Pervasiva com controle din amico da escalabilidade e dos custos de comunicac¸ ao. A arquitetura de software proposta permite uma coordenac¸ ao e troca de informac¸ oes proativa entre os componentes das aplicac¸ oes distribu´ıdas, promovendo a escalabilidade em um ambiente m´ovel. O EXEHDA-TS foi modelado como um servic¸o e um prot´otipo foi implementado para ser executado no ambiente gerenciado pelo middleware EXEHDA. O prot´otipo foi avaliado atrav´es de estudos de caso da ´area m´edica, considerando os desafios inerentes ao projeto PERTMED, e atendeu `as exig encias dos cen´arios focados

A arquitetura IP Multimedia Subsystem, proposta pelo consórcio 3rd Generation Partnership Project como base para o suporte à convergência entre telefonia móvel e a Internet, define uma série de elementos arquiteturais, entre os quais, o componente Call Session Control Function e o protocolo Session Initiation Protocol. Session Initiation Protocol é um protocolo da camada de aplicação utilizado para estabelecer, modificar e terminar sessões multimídia entre dispositivos. Em redes baseadas na arquitetura IP Multimedia Subsystem, o Session Initiation Protocol é o responsável pela comunicação entre dispositivos e a rede, e entre os componentes responsáveis pelo gerenciamento de sessão. Nos últimos anos, estudos detectaram degradação de desempenho em redes baseadas na arquitetura IP Multimedia Subsystem em função das características centralizadas do Session Initiation Protocol e dos componentes de gerenciamento de sessão. Este trabalho apresenta uma arquitetura distribuída para redes baseadas em IP Multimedia Subsystem, tendo como fundamento o paradigma de computação paralela baseado em espaço de tuplas onde os servidores são organizados em uma rede P2P, com objetivo de prover uma infraestrutura escalável e tolerante a falhas. A validação da arquitetura em termos de desempenho e escalabilidade se deu através de modelagem formal e simulação com Redes de Petri Coloridas. / The IP Multimedia Subsystem architecture, proposed by the 3rd Generation Partnership Project consortium as basis to support the convergence between mobile networks and the Internet, defines a set of architectural elements, among them, the Call Session Control Function and the Session Initiation Protocol. The Session Initiation Protocol is an application layer protocol used to establish, modify and terminate sessions between devices. On the IP multimedia subsystem based network, the Session Initiation Protocol play a key role on the communication between devices and the network, and between session management components. In the last years, studies have detected a performance bottleneck on IP multimedia subsystem networks due to centralized characteristic of the Session Initiation Protocol and in Session Control components. This work shows a distributed architecture for IP Multimedia Subsystem networks based on the tuple space paradigm, and the servers structured in a P2P network, aiming to achieve a scalable and fault-tolerant infrastructure. The validation of the architecture on the performance and scalability took place through the Coloured Petri Net formal modeling and simulation.