[pt] A popularização da Internet das Coisas (IoT) abriu uma série de oportuni-dades para a geração de novas aplicações que não eram possíveis anteriormente. No cenário atual de IoT existem marketplaces que vendem soluções completas para os clientes com objetos inteligentes, gateways para a transmissão dos dados e provedores que analisam estes por uma taxa de assinatura. Partimos da visão de que no futuro deverá ocorrer uma uberização de IoT, onde cada pessoa poderá oferecer dados de sensores e acesso a atuadores para outra e que eles estarão categorizados com base no QoS dos objetos que os fornecem, similarmente como são classificadas commodities hoje. Além disso, haverá plataformas multilaterais onde essas informações poderão ser negociadas em combinação com provedores de conectividade, para transmitir os dados, e de análise. Uma plataforma que fornece esse serviço deve garantir que o fluxo de dados (e do estado) de objetos seja contínuo, sem expor para o cliente algum problema de conectividade entre eles e os provedores. Ou seja, ela deve ter mecanismos para detectá-los e rapidamente selecionar novos provedores, isso dentro de um cenário de intensa troca de dados. Este trabalho apresenta como contribuições um mecanismo de detecção contínuo de problemas de conectividade que utiliza o paradigma Publish-Subscribe para o envio de mensagens de identificação de problemas e uma solução arquitetural de uma plataforma baseada em conceitos de marketplaces para IoT, que inclui os serviços de comoditização dos provedores de serviço e o matchmaking para selecionar uma combinação destes para prestar serviços para o cliente. Um estudo de caso no domínio de marketplaces é conduzido, com a análise dos serviços da plataforma em vários cenários de testes e a avaliação do mecanismo de detecção de problemas de conectividade, com a simulação de diferentes falhas na conexão. / [en] The popularization of the Internet of Things (IoT) opened up a series of opportunities for the generation of new applications that were not previously possible. In the current scenario of IoT there are marketplaces that sell complete solutions for users with smart objects, gateways for data transmission and providers that analyze these for a subscription fee. We start from the view that in the future an uberization of IoT should occur, where each person can offer sensor data and access to actuators to another and that they will be categorized based on the QoS of the objects that provide them, similarly as commodities are classified today. In addition, there will be multilateral platforms where this information can be negotiated in combination with connectivity providers, to transmit data, and analytics. A platform that provides this service must ensure that the data (and state) flow of objects is continuous, without exposing to the user any connectivity problems between them and the providers. That is, it must have mechanisms to detect problems and quickly select new providers, all this in a scenario of intense data exchange. This work presents as contributions a continuous connectivity problem detection mechanism that uses a Publish-Subscribe paradigm to send problem identification messages and an architectural solution of a platform based on marketplaces concepts for IoT, which includes the commoditization of service providers and a matchmaking service to select a combination of these to provide services to the customer. A case study in the domain of marketplaces is conducted, with the analysis of the services of the platform with several tests scenarios and the evaluation of the mechanism of detection of connectivity problems, with the simulation of different connection failures.

[pt] Aplicações em Internet das Coisas (IoT) baseadas em agentes têm surgido como aplicações que podem envolver sensores, dispositivos sem fio, máquinas e softwares que podem compartilhar dados e que podem ser acessados remotamente. Essas aplicações vêm sendo propostas em vários domínios de aplicação, incluindo cuidados em saúde, cidades inteligentes e agricultura. Uma terminologia comumente utilizada para representar agentes embarcados inteligentes é embodied agents, a qual é proposta esse trabalho para projetar agentes para o domínio de IoT. Embodied agents significa agentes que possuem corpo, o qual pode ser definido pelos tipos de sensores e atuadores, e controlador, normalmente representada por uma rede neural artificial. Apesar da capacidade de reconfiguração ser essencial para embodied agents inteligentes, existem poucas tecnologias para suportar sistemas reconfigurfuaveis. Além disso, é necessário novas abordagens para lidar com as variabilidades dos agentes e do ambiente, e novos procedimentos para investigar a relação o entre o corpo e o controlador de um embodied agent, assim como as interações entre as mudanças do agente e do ambiente. Além da variabilidade do corpo e do controlador desses agentes, a exemplo do número e tipos de sensores, assim como o número de camadas e tipos de função de ativação para a rede neural, também é preciso lidar com a variabilidade do ambiente em que esses agentes estão situados. A fifim de entender melhor e esclarecer os conceitos de embodied agents, este trabalho apresenta um modelo de referência para embodied agents autoconfifiguráveis de IoT. A partir desse modelo de referência, três abordagens foram criadas para projetar e testar agentes embarcados reconfifiguráeis: i) um software framework para o desenvolvimento de embodied agents no domínio de internet das coisas; ii) uma arquitetura para configurar o corpo e controlador dos agentes de acordo com as variantes do ambiente; e iii) uma ferramenta para testar embodied agents. As abordagens foram avaliadas através de estudos de caso e experimentos em diferentes domínios de aplicação. / [en] Agent-based Internet of Things (IoT) applications have recently emerged as applications that can involve sensors, wireless devices, machines and software that can exchange data and be accessed remotely. Such applications have been proposed in several domains including health care, smart cities and agriculture. Embodied Agents is a term used to denote intelligent embedded agents, which we use to design agents to the IoT domain. Each agent is provided with a body that has sensors to collect data from the environment and actuators to interact with the environment, and a controller that is usually represented by an artificial neural network. Because reconfigurable behavior is key for autonomous embodied agents, there is a spectrum of approaches to support system reconfigurations. However, there is a need for approaches to handle agents and environment variability, and for a broad spectrum of procedures to investigate the relationship between the body and the controller of an embodied agent, as the interaction between the agent and the environment changes. In addition to the body and controller variability of these agents, such as those variations related to the number and types of sensors as well as the number of layers and types of activation function for the neural network, it is also necessary to deal with the variability of the environment in which these agents are situated. A discussion of the embodied agents should have some formal basis in order to clarify these concepts. Notwithstanding, this thesis presents a reference model for selfcon figurable IoT embodied agents. Based on this reference model, we have created three approaches to design and test self-configurable IoT embodied agents: i) a software framework for the development of embodied agents to the Internet of Things (IoT) applications; ii) an architecture to configure the body and controller of the agents based on environment variants; and iii) a tool for testing embodied agents. To evaluate these approaches, we have conducted diffierent case studies and experiments in difierent application domains.

[pt] Jogos pervasivos móveis são jogos que combinam os mundos real e virtual em um espaço híbrido, permitindo interações não apenas com o mundo do jogo virtualmente criado, mas também com o ambiente físico que envolve os jogadores. A Internet de Coisas Móveis (IoMT) especifica situações em que os dispositivos na Internet das Coisas (IoT) podem ser movidos ou se moverem de forma autônoma, mantendo conectividade remota e acessibilidade de qualquer lugar na Internet. Seguindo o enorme sucesso dos recentes jogos pervasivos móveis e a iminente expansão de IoT, nós fornecemos uma integração para toda a tecnologia envolvida no desenvolvimento de um jogo pervasivo móvel que incorpora dispositivos IoT. Também propomos um jogo móvel pervasivo que avalia os benefícios da união de ambos os campos. Este protótipo de jogo explora maneiras de aumentar a experiência dos jogadores através de mecânicas pervasivas, aproveitando a motivação dos jogadores para realizar tarefas de sensoriamento. O jogo também incorpora aplicações sérias na jogabilidade, tais como a localização de instalações e serviços. / [en] Mobile pervasive games are a game genre that combines the real and virtual worlds in a hybrid space, allowing interactions with not only the virtually created game world, but also with the physical environment that surrounds the players. The Internet of Mobile Things (IoMT) specifies situations in which devices on the Internet of Things (IoT) can be moved or move autonomously, while maintaining remote connectivity and accessibility from anywhere on the internet. Following the huge success of recent mobile pervasive games and the coming IoT boom, we provide an integration for all the technology involved in the development of a mobile pervasive game that incorporates IoT devices. We also propose a mobile pervasive game that evaluates the benefits of the union of both fields. This game prototype explores ways of increasing the experience of players through pervasive mechanics while taking advantage of the player s motivation to perform sensing tasks. It also incorporates serious applications into the gameplay, such as the localization of facilities and services.

[pt] Poucos estudos têm investigado e propôs uma solução de middleware para a Internet das Coisas Móveis (IoMT), onde as coisas inteligentes (Objetos Inteligente) podem ser movidos, ou podem mover-se de forma autônoma, mas permanecem acessíveis a partir de qualquer outro computador através da Internet. Neste contexto, existe uma necessidade de gateways com eficiência energética para fornecer conectividade para uma grande variedade de objetos inteligentes. As soluções propostas têm mostrado que os dispositivos móveis (smartphones e tablets) são uma boa opção para se tornar os intermediários universais, proporcionando um ponto de conexão para os objetos inteligentes vizinhos com tecnologias de comunicação de curto alcance. No entanto, eles só se preocupam apenas sobre a transmissão de dados de sensores-primas (obtido a partir de objetos inteligentes conectados) para a nuvem onde o processamento (e.g. agregação) é executada. Comunicação via Internet é uma atividade de forte drenagem da bateria em dispositivos móveis; Além disso, a largura de banda pode não ser suficiente quando grandes quantidades de informação estão sendo recebidas dos objetos inteligentes. Por isso, consideramos que uma parte do processamento deve ser empurrada tão perto quanto possível das fontes. A respeito disso, processamento de eventos complexos (CEP) é muitas vezes usado para o processamento em tempo real de dados heterogêneos e pode ser uma tecnologia chave para ser incluído nas Gateways. Ele permite uma maneira de descrever o processamento como consultas expressivas que podem ser implantados ou removidos dinamicamente no vôo. Assim, sendo adequado para aplicações que têm de lidar com adaptação dinâmica de processamento local. Esta dissertação descreve uma extensão de um middleware móvel com a inclusão de processamento contínuo dos dados do sensor, a sua concepção e implementação de um protótipo para Android. Experimentos têm mostrado que a nossa implementação proporciona uma boa redução no consumo de energia e largura de banda. / [en] Few studies have investigated and proposed a middleware solution for the Internet of Mobile Things (IoMT), where the smart things (Smart Objects) can be moved, or else can move autonomously, but remain accessible from any other computer over the Internet. In this context, there is a need for energy-efficient gateways to provide connectivity to a great variety of Smart Objects. Proposed solutions have shown that mobile devices (smartphones and tablets) are a good option to become the universal intermediates by providing a connection point to nearby Smart Objects with short-range communication technologies. However, they only focus on the transmission of raw sensor data (obtained from connected Smart Objects) to the cloud where processing (e.g. aggregation) is performed. Internet Communication is a strong battery-draining activity for mobile devices; moreover, bandwidth may not be sufficient when large amounts of information is being received from the Smart Objects. Hence, we argue that some of the processing should be pushed as close as possible to the sources. In this regard, Complex Event Processing (CEP) is often used for real-time processing of heterogeneous data and could be a key technology to be included in the gateways. It allows a way to describe the processing as expressive queries that can be dynamically deployed or removed on-the- fly. Thus, being suitable for applications that have to deal with dynamic adaptation of local processing. This dissertation describes an extension of a mobile middleware with the inclusion of continuous processing of sensor data, its design and prototype implementation for Android. Experiments have shown that our implementation delivers good reduction in energy and bandwidth consumption.

[pt] A interação contínua entre dispositivos inteligentes, sensores e pessoas aponta para o número crescente de dados que estão sendo produzidos, armazenados e processados, alterando, sob diversos aspectos e de forma crescente, nosso cotidiano. Por um lado, o contexto de hiperconectividade pode trazer benefícios econômicos ao Estado, a empresas, bem como comodidade aos consumidores. Por outro, a crescente conectividade traz desafios significativos nas esferas de proteção da privacidade e à ética contemporânea, impactando, em última instância, a própria democracia. Este trabalho aborda, principalmente sob o ponto de vista regulatório, alguns destes desafios enfrentados pelo atual Estado de direito decorrentes do avanço do cenário denominado de Internet das Coisas. / [en] The continuous interaction between intelligent devices, sensors and people points to the increasing number of data being produced, stored and processed, changing, in various aspects and increasingly, our daily life. On one hand, the context of hyperconnectivity can bring economic benefits to the State, companies, as well as convenience to consumers. On the other hand, increasing connectivity brings significant challenges in the spheres of privacy protection and contemporary ethics, impacting, ultimately, democracy itself. This thesis addresses, from the regulatory point of view, some of these challenges faced by the current rule of law arising from the advance of the scenario called Internet of Things.