A Internet das Coisas, ou Internet of Things (IoT), representa um novo paradigma de integração de várias tecnologias e soluções de comunicação e encontra aplicações em muitos domínios diferentes, tais como ambientes inteligentes (residencial e comercial), automação industrial, saúde, agricultura de alta precisão, gerenciamento inteligente de energia (smart grids, conservação de energia em edifícios), transporte e logística, setor automotivo em geral, cidades inteligentes e muitas outras áreas. A realização da visão de IoT ainda necessita de mais investimentos em pesquisa e desenvolvimento devido à sua novidade e complexidade. Além das questões técnicas, a adoção em larga escala também é dificultada pela falta de clareza dos fatores determinantes na decisão de adoção destas tecnologias. A questão- problema que esse trabalho de pesquisa busca elucidar é o desafio da adoção de inovações baseadas na Internet das Coisas, mais especificamente fatores que afetam a decisão de adoção. O tema adoção de inovação é relevante para quem desenvolve a inovação e deseja que ela seja adotada e para quem tem que decidir se adota ou não uma inovação. Como a taxa de adoção é influenciada por fatores e decisões tanto do lado de quem fornece quando do lado de quem adota uma determinada inovação tecnológica, o trabalho se baseia em estudos que buscam integrar as diversas variáveis afim de refletir a natureza sistêmica deste processo. O modelo proposto pode ser aplicado tanto para quem adota quanto para quem fornece a inovação, integrando questões externas e internas à empresa, bem como questões da tecnologia IoT em si e do fornecedor. A pesquisa utiliza o modelo proposto em três estudos de caso com o objetivo de identificar e analisar os fatores de decisão de adoção da Internet das Coisas nas respectivas empresas, e apresenta sugestões de como aplicar o modelo na avaliação e eventual seleção de inovações tecnológicas, tanto do ponto de vista de quem fornece quanto de quem adota a inovação. / The Internet of things (IoT) represents a new paradigm of integration of various technologies and communication solutions, and finds applications in many different domains, such as intelligent environments (residential and commercial), industrial automation, health, high precision agriculture, intelligent power management (smart grids, energy conservation in buildings), transport and logistics, the automotive industry in general, smart cities and many other areas. The realization of the vision of IoT still requires more investment in research and development because of its novelty and complexity. Beyond the technical issues, large-scale adoption is also hampered by the lack of clarity of the determining factors in the decision of adoption of these technologies. The problem this research seeks to elucidate is the challenge of adopting innovations based on the Internet of things, more specifically factors that affect the adoption decision. The theme adoption of innovation is relevant to those who develop an innovation and want it to be adopted as well as for those who have to decide whether to adopt an innovation or not. As the adoption rate is influenced by factors and decisions that lie both on the side of the supplier as well as the adopter of a particular technological innovation, this work is based on studies that seek to integrate variables from both sides in order to reflect the systemic nature of this process. The proposed model can be applied to both suppliers and adopters of the technological innovation, integrating factors that are external and internal to the company, as well as factors of the IoT technology and factors of the supplier. This research used the proposed model in three case studies in order to identify and analyze the factors of decision of adoption of the Internet of things in each company, and offers suggestions of how to apply the model in the evaluation and eventual selection of technological innovations, both from the point of view of suppliers as well as adopters of the innovation.

É cada vez mais notável o desenvolvimento da indústria micro-eletrônica. A criação de dispositivos eletrônicos menores, que apresentam maior autonomia de energia, aliados ao aumento do poder de processamento, armazenamento e comunicação sem fio de alta velocidade favoreceram o surgimento e disseminação de novas tecnologias e paradigmas, dentre elas a Internet das Coisas (IoT). Do ponto de vista tecnológico, IoT é uma rede de objetos físicos que possuem tecnologia embarcada de sensoriamento e atuação. Agências de consultoria empresarial, tais como a McKinsey & Company, afirmam que IoT apresenta valor de mercado bilionário e poderá ultrapassar a casa dos trilhões antes de 2020. Dessa forma, o mercado de IoT vem se apresentando como um dos mercados mais promissores para os próximos anos. Alguns dos problemas que podem postergar este crescimento são os problemas decorrentes da dificuldade de integração e escalabilidade das aplicações de IoT. Em IoT, problemas de interoperabilidade são corriqueiros, seja pela alta diversidade de dispositivos empregados, seja pela incompatibilidade entre fabricantes. Em relação a escalabilidade, sistemas de IoT possuem uma demanda natural por alta escala, visto que buscam atender demandas comuns a vários setores, seja na indústria, transporte, domótica, segurança pública, comércio, entre outros. Este trabalho apresenta uma solução para esses problemas através do SWoTPAD, um framework formal que auxilia o projetista no desenvolvimento de soluções para IoT. SWoTPAD oferece uma linguagem para especificar dispositivos e serviços, descrever o ambiente e realizar requisições. Adicionalmente, ele gera o módulo de descoberta, composição automática de serviços e execução. Aplicações SWoTPAD são facilmente integráveis, pois usam e estendem um mesmo conjunto de ontologias, o que garante a compatibilidade nos dados gerados e consumidos por essas aplicações. A escalabilidade advém da associação de anotações semânticas a cada um dos elementos que compõem a aplicação de IoT. Essas anotações permitem ao SWoTPAD descobrir, classificar, selecionar e compor automaticamente serviços do ambiente. Dessa forma, SWoTPAD pode procurar por soluções alternativas, quando o serviço original apto a atender uma determinada demanda se encontra sobrecarregado ou indisponível. Para validação do framework, foram adotados dois estudos de caso. O primeiro deles, o problema de implantação de serviços em um ambiente de nuvem, e o segundo, uma aplicação de segurança residencial. O estudo de caso demonstrou que é possível desenvolver aplicações completas de IoT no framework proposto. Adicionalmente, o mecanismo de composição automática gerado pelo framework para essas aplicações apresenta uma piora média de 45% de desempenho quando comparado à composição manual. / The development of the micro-electronics industry is becoming more and more remarkable. The creation of smaller electronic devices, with higher degree of autonomy, processing, storage, and wireless communication favor the emergence and dissemination of new technologies and paradigms, such as the Internet of Things (IoT ). From the technological point of view, IoT is a network of physical objects that have embedded technology of sensing and actuation. McKinsey & Company says the IoT market is already reaching billionaire numbers and may exceed the trillions by 2020. Thus, the IoT market is proving to be one of the most promising markets in the next years. Problems that can delay this growth come from the difficulty of integration and scalability of IoT applications. In IoT, interoperability problems are common, either because of the high diversity of devices used, or because of the incompatibility between manufacturers. Regarding scalability, IoT systems have a natural demand for high scale, since they seek to meet common demands in various sectors, be it in industry, transportation, home automation, public safety, commerce, among others. This work solves these problems through SWoTPAD, a formal framework that assists the designer in developing solutions for IoT. SWoTPAD provides a language for specifying devices and services, describing the environment, and performing requests. Additionally, it generates the discovery, automatic service composition, and execution module. SWoTPAD applications are easily integrable, since they use and extend the same set of ontologies, which guarantees compatibility in the data generated and consumed by these applications. Scalability comes from the association of semantic annotations to each of the elements that compose the IoT application. These annotations allow SWoTPAD to discover, rank, select, and automatically compose services. In this way, SWoTPAD can search for alternative solutions, when the original service able to meet a particular demand is overloaded or unavailable. Two case studies were developed for validation of the framework. The first one, the problem of deploying services in a cloud environment, and the second, a home security system. The case study demonstrated that it is possible to develop complete IoT applications in the proposed framework. Also, the automatic service composition module generated by SWoTPAD for these applications has a mean worsening of 45 % of performance when compared to the manual composition.

A próxima geração da Internet aponta para um cenário onde trilhões de pessoas e objetos estarão interconectados e acessíveis a qualquer momento e em qualquer lugar. Um dos pilares desta nova geração é o paradigma conhecido como Internet das Coisas, que tem atraído pesquisas em diferentes domínios, entre eles, saúde, indústria, logística, cidades inteligentes, casas inteligentes e agronegócio. No contexto do agronegócio, a Internet das Coisas tem avançado em aplicações de rastreabilidade das cadeias de suprimentos com produtos de alto valor agregado, por exemplo, a cadeia do vinho. Entretanto, o desenvolvimento de aplicações para rastreabilidade dessa cadeia não está suportado por uma arquitetura baseada em Internet das Coisas. Além disso, os sistemas de rastreabilidade das cadeias de suprimentos atuais não contemplam amplamente o paradigma da Internet das Coisas em sua premissa de interconexão entre os agentes da cadeia. Dessa forma, esta tese propõe uma arquitetura em camadas baseada no paradigma de Internet das Coisas para rastreabilidade da cadeia de suprimentos do vinho. Para isso foi realizado o levantamento de requisitos, a identificação dos interessados no sistema (stakeholders) suas preocupações, identificação dos atributos de qualidade e a relevância de cada um deles. De posse de uma arquitetura candidata foi implementado um sistema em um caso real para refinamento dos componentes da arquitetura. A avaliação da arquitetura proposta em diferentes parâmetros mostra sua adequação tanto ao paradigma de Internet das Coisas quanto às necessidades dos stakeholders da cadeia de suprimentos do vinho. Dessa forma é possível afirmar que os sistemas implementados a partir da arquitetura proposta tendem a ser escaláveis, seguros, adaptativos, disponíveis e que suportam a interconexão entre os agentes da cadeia de suprimentos, desde a produção do vinho até o seu descarte. / The next-generation Internet points to a scenario where trillions of objects and people are interconnected and accessible anytime and anywhere. One of the pillars of this new generation is the paradigm known as Internet of Things. This paradigm has attracted research in different domains, including, health, industry, logistics, smart cities, smart homes and agribusiness. In the context of agribusiness, the Internet of Things has advanced in applications of traceability of supply chains with products of high added value, for example, the wine chain. However, the development of applications for traceability in the wine supply chain is not supported by an architecture Internet of Things-based. In addition, current supply chain traceability systems do not broadly address the Internet of Things paradigm in its premise of interconnection among chain agents. Thus, this thesis proposes a layered architecture based on the Internet of Things paradigm for traceability of the wine supply chain. To do this, requirements were surveyed, the identification of the stakeholders in the system their concerns, identification of quality attributes and the relevance of each one of them. A candidate system was implemented in a real case for the refinement of architectural components. The evaluation of the architecture proposed in different parameters shows its adequacy both to the Internet paradigm of Things and to the needs of the stakeholders of the wine supply chain. In this way it is possible to affirm that the systems implemented from the proposed architecture are scalable, secure, adaptive, available and that support the interconnection between the agents of the supply chain, from its wine production to its disposal.

The volume of information in the Internet is growing exponentially. The ability to find intelligible information among vast amounts of data is transforming the human vision of the universe and everything within it. The underlying question then becomes which methods or techniques can be applied to transform the raw data into something intelligible, active and personal? This question is explored in this document by investigating techniques that improve intelligence for systems in order to make them perceptive/active to the recent information shared by each individual. Consequently, the main objective of this thesis is to enhance the experience of the user (individual) by providing a broad perspective about an event, which could result in improved ideas and better decisions. Therefore, three different data sources (individual data, sensor data, web data) have been investigated. This thesis includes research into techniques that process, interpret and reduce these data. By aggregating these techniques into a platform it is possible to deliver personalised information to applications and services. The contribution of this thesis is twofold. First, it presents a novel process that has shifted its focus from IoT technology to the user (or smart citizen). Second, this research shows that huge volumes of data can be reduced if the underlying sensor signal has adequate spectral properties to be filtered and good results can be obtained when employing a filtered sensor signal in applications. By investigating these areas it is possible to contribute to this new interconnected society by offering socially aware applications and services. / Sem resumo

The "Internet of Things" (IoT) has been a topic of intensive research in industry, technological centers and academic community, being data communication one aspect of high relevance in this area. The exponential increase of devices with wireless capabilities as well as the number of users, alongside with the decreasing costs for implementation of broadband communications, created a suitable environment for IoT applications. An IoT device is typically composed by a wireless transceiver, a battery and/or energy harvesting unit, a power management unit, sensors and conditioning unit, a microprocessor and data storage unit. Energy supply is a limiting factor in many applications and the transceiver usually demands a significant amount of power. In this scenario the emerging wireless communication standard IEEE 802.11ah, in which this work focuses, was proposed as an option for low power sub-GHz radio communication. A typical architecture of modern radio receivers contains the analog radio-frequency (RF) front-end, which amplifies, demodulates and filters the input signal, and also analog-to-digital converters (ADC), that translate the analog signals to the digital domain. Additionally, the Successive-Approximation (SAR) ADC architecture has become popular recently due to its power efficiency, simplicity, and compatibility with scaled-down integrated CMOS technology. In this work, the RF receiver architecture and its specifications aiming low power consumption and IEEE 802.11ah standard complying are outlined, being the basis to the proposition of an 8-bit resolution and 10 MHz sampling rate ADC. A power efficient switching scheme for the charge redistribution SAR ADC architecture is explored in detail, along with the circuit-level design of the digital-to-analog converter (DAC). The transistor-level design of the two remaining ADC main blocks, sampling switch and comparator, are also explored. Electrical simulation of the physical layout, including parasitics, at a 130nm CMOS process resulted in a SINAD of 47:3 dB and 45:5 dB and at the receiver IF 3 MHz and at the Nyquist rate, respectively, consuming 21 W with a power supply of 1 V . The SAR ADC resulting Figure-of-Merit (FoM) corresponded to 11:1 fJ/conv-step at IF, and 13:7 fJ/conv-step at the Nyquist rate.

Submitted by Filipe dos Santos (fsantos@pucsp.br) on 2018-08-22T12:14:10Z No. of bitstreams: 1 Dorival Moreira Machado Junior.pdf: 9885723 bytes, checksum: ec4db9d9ab0bfb009be6157700e49790 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-22T12:14:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dorival Moreira Machado Junior.pdf: 9885723 bytes, checksum: ec4db9d9ab0bfb009be6157700e49790 (MD5) Previous issue date: 2018-06-18 / The concept of Internet of Things (IoT) refers to a network of objects capable of generating, collecting, and exchanging data between them. This interconnection of intelligent objects tends to provide improvements in the well-being of people so that the more “things” acquiring or generating data, the better may be the result propitiated by IoT. On the other side, privacy is best guarded in the face of the minimum supply of data or personal information. They are contrary paths that characterize a paradox. With this, studies are needed that point out possibilities that favor the growth of IoT and at the same time do not let privacy be totally succumbed to technological evolution. The user permeates both factors, being situated in the center. This paradox as well as the lack of documentation and standardization in terms of privacy protection in IoT becomes the research problem. The hypothesis suggests the need for a standard that allows such protection. The scope of standardization of the Internet is very extensive, it is necessary to determine the limits of performance of this thesis. For this, the mapping of the mechanism by which the rules and standards of the Internet are established, as well as defining a standard scenario of IoT applicable in any environment in which it is inserted. Once these parameters were established, it was possible to continue through a critical exploratory analysis of the context that is considered emerging mainly by the lack of documentation regarding the protection of privacy in IoT. As a result, a directing to privacy protection in IoT was systematized. This has as characteristics: to be applicable specifically to the IoT environment; Have as basic principles consider all user data as private as well as adopt a restrictive policy. It is also characterized by a step of human validation, in which it is required that the user allows the sharing of their data, as well as establish the trust to the device to link, that is, the destination of the data. In this way, the user is instigated to have science of their data in question beyond the destination of these. At the end, the conclusion is made by analyzing the security objectives of other models justifying the contrary or favorable opinion for application in IoT / O conceito de Internet of Things (IoT) refere-se a uma rede de objetos com capacidade para gerar, coletar e trocar dados entre si. Esta interconexão de objetos inteligentes tende a proporcionar melhorias no bem-estar das pessoas de modo que quanto mais “coisas” adquirindo ou gerando dados, melhor pode ser o resultado propiciado pela IoT. Por outro lado, tem-se que a privacidade é melhor resguardada diante do fornecimento mínimo de dados ou informações pessoais. São caminhos contrários que caracterizam um paradoxo. Com isto, são necessários estudos que apontem possibilidades que favoreçam o crescimento da IoT e ao mesmo tempo não deixe que a privacidade seja totalmente sucumbida à evolução tecnológica. O usuário permeia ambos os fatores, ficando situado ao centro. Este paradoxo bem como a falta de documentação e padronização em termos de proteção da privacidade na IoT torna-se o problema de pesquisa. A hipótese sugere a necessidade de um padrão que possibilite tal proteção. A abrangência de padronização da Internet é muito extensa, fazendo-se necessário determinar os limites de atuação desta tese. Para isto, fez-se o mapeamento do mecanismo pelo qual as regras e padrões da Internet são estabelecidos, bem como definindo um cenário padrão de IoT aplicável em qualquer ambiente em que for inserido. Uma vez estabelecidos estes parâmetros, pôde-se prosseguir através de uma análise exploratória crítica ao contexto que é considerado emergente principalmente pela falta de documentação no que diz respeito à proteção da privacidade na IoT. Como resultado foi sistematizado um direcionamento para proteção da privacidade na IoT por meio de um paradigma. Este tem como características: ser aplicável especificamente ao ambiente de IoT; ter como princípios considerar todos os dados de usuário como privados, bem como adotar uma política restritiva. Caracteriza-se também por uma etapa de validação humana, na qual é requerido que o usuário permita o compartilhamento de seus dados, bem como estabeleça a confiança no dispositivo vinculado, isto é, o destino dos dados. Deste modo, o usuário é instigado a ter ciência de seus dados em uso bem como o destino destes. Ao final, faz-se a conclusão analisando os objetivos de segurança de outros modelos justificando o parecer contrário ou favorável para aplicação na IoT

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2015-10-23T14:44:19Z No. of bitstreams: 1 Fabiana Beal Pacheco_.pdf: 1625052 bytes, checksum: f8aba4b963587ce97156993ac679d2d9 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-23T14:44:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabiana Beal Pacheco_.pdf: 1625052 bytes, checksum: f8aba4b963587ce97156993ac679d2d9 (MD5) Previous issue date: 2015-05-29 / Nenhuma / A Internet das Coisas (IoT) é uma evolução dentro do paradigma de computação ubíqua, que consiste na presença pervasiva de objetos e “coisas” inteligentes ao nosso redor. A IoT inspira um novo modelo de negócios, o qual força as organizações de vários setores a ajustar suas estratégias, a fim de obter sucesso no mercado digital que se expandirá cada vez mais. Muitas empresas enfrentam dificuldades de entender a complexidade sem precedentes de desenvolver modelos de negócio adequados à evolução das tecnologias digitais. Desta forma, o presente estudo teve como objetivo analisar como pode ser definido um modelo de negócio para produtos e serviços baseados em IoT, identificando os elementos mais relevantes e os facilitadores e as barreiras existentes neste contexto tecnológico. Para a presente pesquisa adotou-se uma abordagem qualitativa, de nível exploratório, tendo como método de pesquisa a metodologia baseada em design - a Design Research (DR). A DR foi utilizada para instanciação de um modelo de negócio, seguindo o Business Model Canvas, para um produto baseado em IoT. Para obtenção de dados empíricos, o estudo foi realizado em uma empresa de desenvolvimento de produtos eletrônicos, mais especificamente, na linha de automação residencial. As atividades realizadas com a empresa, as quais compreenderam sessões de trabalho e entrevistas semiestruturadas, tiveram como propósito compreender o problema a ser tratado na pesquisa, levantar a motivação da empresa em abordá-lo, realizar o desenho do modelo de negócio e, posteriormente, executar a validação do mesmo, assim como avaliar o método de pesquisa utilizado. Os principais resultados indicam que um modelo de negócio para produtos e serviços baseados em IoT podem ser gerados a partir do Business Model Canvas, porém possuem elementos específicos que precisam ser considerados, especialmente relacionados com aspectos tecnológicos advindos de IoT e a oferta de serviços integrados ao produto. Além disso, foram identificados oito facilitadores e sete barreiras para a geração de modelos de negócio para IoT, que contribuem tanto para enriquecer a literatura sobre o tema, como referência para os gestores no momento da concepção de novos modelos de negócios para produtos e serviços baseado em IoT. / The Internet of Things (IoT) is an evolution from ubiquitous computing, which concept is the pervasive presence around us of a variety of smart objects and things. The IoT inspires innovative business models, which forces organizations across industries to adjust their strategies in order to succeed in digital market environments. Many companies have difficulties to capture the unprecedented complexity and to develop adequate business models to address digital innovation. In this way, this study aims to analyze how a business model to Internet of Things (IoT) products and services can be generated, identifying key components, opportunities and challenges that could be faced in such technological context. A qualitative approach, in an exploratory level, was chosen to be followed as well as a design science method, named as Design Research (DR). The DR was applied to instantiate a business model to an IoT product, having Business Model Canvas as guidance. In order to get empirical data and evidence, this study was conducted in an electronic solutions company, focused on home automation. Several activities were executed along with managers of this company, which included work sessions and semi-structured interviews. The purpose of these activities were understanding the problem to be addressed during the research and the motivation behind this initiative, designing a business model, and validating it and the research method applied afterwards. This research main outcomes suggest that a business model to IoT products and services could be generated from the Business Model Canvas, although there are specific elements that need to be considered, especially those related to technological matters and an integrated product and services offering. Besides that, there have been found eight opportunities and seven challenges concerning business model generation to IoT, which contributes as an enhancement to this topic literature and as reference to managers when conceiving new business models to IoT products and services.

como cidades inteligentes e Internet das coisas demonstram que esta tecnologia está evoluindo em larga escala. Consequentemente, diversas aplicações desta tecnologia estão sendo desenvolvidas, muitas delas são altamente dependentes de redes de sensores sem fio, pois fazem a coleta de dados em ambientes inóspitos ou de difícil acesso. Para que estes dados coletados de diversos dispositivos possam ser analisados em conjunto é preciso que as coletas sejam simultâneas ou em intervalos próximos de tempo, o que implica que toda a rede de sensores tenha uma elevada precisão no sincronismo. Ademais, diversos protocolos de comunicação sem fio utilizam o sincronismo para estabelecer o compartilhamento do meio de propagação, tendo assim uma maior eficiência na troca de dados. Ao observar a importância de atender a essa necessidade de sincronização de tempo entre dispositivos usados em redes de sensores sem fio, este trabalho se concentra na proposta, implementação e teste de um serviço de sincronização de tempo para redes de sensores sem fio de baixa potência usando relógios de baixa frequência em tempo real em cada nó. Para implementar este serviço, são propostos três algoritmos baseados em estratégias diferentes para alcançar a sincronização desejada. O primeiro baseia-se em uma métrica simples de correção adaptativa; o segundo baseia-se em um mecanismo de predição; já o terceiro utiliza um mecanismo mais complexo, a correção analítica. Todos os algoritmos tem o mesmo objetivo: fazer com que os relógios dos nós sensores convirjam de forma ágil, em seguida, mantê-los com a maior similaridade possível. O objetivo deste trabalho é apresentar o melhor método que garanta a sincronização, mantendo o baixo consumo de energia em uma rede de sensores. Os resultados experimentais fornecem evidências do sucesso no cumprimento deste objetivo, bem como fornece meios para comparar estas três abordagens considerando os melhores resultados de sincronização e os seus custos em termos de consumo de energia. / Environmental monitoring systems are gaining more and more space, concepts such as smart cities and the Internet of things demonstrate that this technology has been developing a lot. Consequently, many applications of this technology are being developed, many of them are dependent on wireless sensor networks, which collect data in inhospitable or difficult-to-access environments. In order to these collected data from several devices to be analyzed together it is necessary that the data collection be simultaneous or at close intervals, which implies that the entire network of sensors has a high precision in the synchronism. In addition, several wireless communication protocols use the synchronism to establish sharing of medium networks, thus having a greater efficiency in the exchange of data. Observing the importance of time synchronization, this work focuses in proposing, implementing and testing time synchronization protocols for low power wireless sensor networks using real time low frequency clocks. To implement this service, three algorithms based on different strategies are proposed to achieve the desired synchronization. The first is based on the simple metric for self-correction; the second is based on a prediction mechanism; while the third uses a more complex mechanism for analytical correction. All the algorithms have the same goal: to make the clock of the sensor nodes converge in an agile way, then to keep them with the greatest possible similarity. The objective of this work is to present the best method to guarantee the synchronization, keeping the low power consumption in a network, sporadically, transmissions. The experimental results provide evidence of success in achieving this goal, as well as providing means to compare these three approaches considering the best synchronization results and their costs in terms of energy consumption. Keywords: Internet of things.

Orientador: Ivan Rizzo Guilherme / Banca: Paulo André Lima De Castro / Banca: Simone das Graças Domingues Prado / Resumo: A Internet das Coisas (IoT) é o termo usado para definir o novo cenário da Internet, caracterizado pela conexão de uma grande variedade de dispositivos que possuem interfaces de comunicação sem fio e estão imersos em um ambiente físico. Na IoT, esses ambientes são abertos, onde novos componentes podem ser incorporados; distribuídos, caracterizados por diversos componentes conectados em rede; e dinâmicos. Tais características trazem diversos desafios para o desenvolvimento de aplicações que buscam acessar, integrar e analisar a quantidade de dados produzida por estes dispositivos. Nesse sentido, este trabalho propõe uma arquitetura de software para o desenvolvimento de aplicações no contexto da IoT. A arquitetura proposta é constituída de diversas camadas, caracterizadas por diferentes tecnologias. As tecnologias utilizadas são Sistemas Multiagente, Arquitetura Orientada a Serviços e Web Semântica. Para demonstrar a viabilidade da proposta, um protótipo da arquitetura foi desenvolvido e aplicado em um estudo de caso no contexto da automação residencial. Os resultados apresentados demonstram que a arquitetura demonstrou capacidade de identificação de diferentes dispositivos, operações e serviços; e coordenação da execução de operações de dispositivos em tarefas de maior complexidade segundo informações contextuais / Abstract: The Internet of Things (IoT) is the term used to define the new Internet scenario, characterized by connecting a variety of devices that have wireless communication interfaces and are immersed in a physical environment. The IoT environments are open, where new components can be incorporated; distributed, characterized by several components networked; and dynamic. These characteristics bring many challenges for the development of applications that seek to access, integrate and analyze the amount of data produced by these devices. In this sense, this paper proposes a software architecture for the development of applications in the context of IoT. The proposed architecture is made up of several layers characterized by different technologies. The technologies used are Multi-Agent Systems, Service Oriented Architecture and Web Semantics. To demonstrate the feasibility of the proposal, a prototype of the architecture was developed and applied in a case study in the context of home automation. The results presented show that the architecture demonstrated ability to identify different devices, operations, and services; and coordinate the executions of operation of devices in more complex tasks according to the available contextual information / Mestre

Nos últimos anos, a Internet expandiu-se de forma exponencial e tornou-se um sistema de comunicação entre milhões de pessoas. Em paralelo, houve um crescente avanço tecnológico na computação e comunicação. Nessa perspectiva, conceitos associados à Internet do Futuro e, em particular, à Internet das Coisas (IoT), têm sido pesquisados e amplamente aplicados em diferentes domínios, tais como transporte e saúde. No entanto, por ser um assunto recente, foi verificado em um mapeamento sistemático que existem lacunas de pesquisa em relação às abordagens de desenvolvimento de aplicações IoT. Por outro lado, foram identificadas semelhanças entre os conceitos de IoT e de Sistemas-de-Sistemas (SoS), que é uma composição de diversos sistemas constituintes (SCs), os quais possuem independência gerencial e operacional. Quando os SCs são integrados para compor um SoS, ocorrem comportamentos emergentes não disponíveis em quaisquer dos SCs individualmente. Em ambientes como cidades inteligentes, diversos sistemas heterogêneos podem se integrar rumo a um SoS, gerando benefícios aos cidadãos. Dessa forma, o objetivo deste trabalho de mestrado foi estabelecer uma abordagem para auxiliar o desenvolvimento de aplicações IoT com base nos conceitos de SoS, realizando a integração entre os diferentes tipos de SCs presentes em um ambiente inteligente por meio da utilização do paradigma orientado a serviços. Foi também apresentada uma prova de conceito em que a abordagem foi utilizada para desenvolver um SoS na área de controle de epidemia causada por mosquitos. / Recently, the Internet has exponentially expanded and became a communication system among millions of people. In parallel, there has been an increasing technological advance in computing and communication. Concepts related to the Internet of the Future and, particularly, the Internet of Things (IoT), have been widely investigated and employed in different domains, such as transportation and health. However, there are research gaps with regard to the development approaches of IoT applications, according to a systematic mapping. On the other hand, it has been identified similarities between the concepts of IoT and Systems-of-Systems (SoS), which is a composition of several constituent systems (CSs) with managerial and operational independence. A characteristic of SoS is to allow a behavior that is not available in SCs individually. In the smart cities domain, for instance, heterogeneous systems can be integrated into a SoS, generating benefits for citizens. In this perspective, the objective of this Masters work is to establish an approach for the development of IoT applications based on the concepts of SoS, realizing the integration between the different types of CSs present in an intelligent environment through the use of the service-oriented paradigm. A proof of concept was carried out, where the approach was employed to develop a SoS for epidemic control.