Orientadores: Peter Jurgen Tatsch, Marcos Rogerio Salvador / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-14T19:15:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_ViniciusGarciade_M.pdf: 16025820 bytes, checksum: 7d131f46cf420654c7f70129842770a7 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A convergência das aplicações, dos serviços e das redes de telecomunicação está mudando o mundo e o jeito como as pessoas agem e interagem. Embora com limitações, computação distribuída, teleconferência, tele-educação rádio, televisão e jogos já são possíveis na Internet. É razoável propor que em um futuro próximo estas limitações tendam a desaparecer e será possível suportar aplicações bem mais sofisticadas e complexas, tais como realidade virtual e tele-presença. ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital. / Abstract: The convergence of the services, applications and telecommunication networks is changing the way people do their things and interact to each other. With limitations, distributed computing, teleconference, tele-education, radio, television and games are already possible through the Internet. In a close future these limitations probably will disappear and it will be possible to provide new and more sophisticated applications as virtual reality and tele-presence....Note: The complete abstract is available with the full electronic document / Mestrado / Telecomunicações / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Mauricio Ferreira Magalhães / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T17:32:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sazima_Ricardo_M.pdf: 1107563 bytes, checksum: a1179beaec699c0dcd87b45284e4a99c (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Dados a banda de transmissão atualmente disponível, o protocolo (IP) utilizado para transmitir a maior parte de tráfego e a quantidade de tráfego e seus requisitos de aos, a Engenharia de Tráfego (TE, de Traffic Engineering) tomou-se um componente cada vez mais importante nas redes de comunicações. O padrão do IETF para enncaminhamento roteamento entitulado Multi-Protocol Label Switching (MPLS) preenche lacunas importantes neste cenário e é peça chave das metodologias de TE mais sofisticadas. Nesta dissertação é apresentado um modelo genérico de TE e uma proposta para uma Plataforma para Experimentos com MPLS (PLEX MPLS) que permite que o usuário defina, execute, e analise configurações de Engenharia de Tráfego com MPLS em uma rede IP. Os principais objetivos da PLEX MPLS são: . Estudo da tecnologia MPLS e suporte a outros trabalhos em andamento no contexto do grupo de estudos em MPLS do DCA . Experimentos com engenharia de tráfego com MPLS: validação das tecnologias e conceitos relacionados . Experimentos didáticos em disciplinas de laboratório de redes. Os principais conceitos de TE e MPLS são apresentados como referência, bem como uma descrição do NIST Switch, a plataforma MPLS escolhida para este trabalho. A análise, projeto e implementação da PLEX MPLS são apresentados, pois formam parte significativa do trabalho desenvolvido. A PLEX não só utiliza, como também estende as funcionalidades oferecidas pelo NIST Switch a fim de oferecer um esquema de TE mais completo e eficiente. Na fase de análise, vemos quais os principais requisitos para a implementação desta plataforma, seguindo uma metodologia de Engenharia de Software. Na fase de projeto, vemos as soluções propostas para os problemas identificados na fase de análise e temos uma especificação dos componentes a serem implementados. Na fase seguinte, discutimos a implementação das principais características dos componentes da PLEX, justificando as decisões tomadas. Para validar a implementação da PLEX de acordo com sua proposta, foram realizados alguns experimentos em uma rede de testes com tráfego real. A execução destes experimentos é descrita e seus resultados analisados. Os resultados obtidos assinalam claramente a importância e utilidade de esquemas de TE baseada em MPLS. Uma interessante metodologia para TE, compilada a partir de várias propostas, é apresentada. Finalmente, apontam-se caminhos a seguir em um trabalho futuro de refinamento da PLEX / Abstract: Given the bandwidth currently available, the protocol (IP) used to transmit most Internet traffic, the quantity of traffic produced and its QoS requirements, Traffic Engineering (TE) has become an increasingly important component of communications networks. IETF's standard for forwarding/routing, which is entitled Multi-Protocol Label Switching (MPLS), presents important solutions in this scenario playing a major role in more sophisticated TE methodologies. This work presents a generic methodology for TE and a proposal for a Platform for Experiments with MPLS (PLEX MPLS) which allows the user to define, execute and analyze Traffic Engineering configurations with MPLS in an IP network. The main goals of PLEX MPLS are: . Study of the M PLS technology and support of other ongoing works with M PLS in the DCA . Traffic Engineering experiments with MPLS: validation of the related concepts and technologies . Support of didactic experiments in academic disciplines. The main concepts of MPLS and TE are presented as reference, as well as a brief description of NIST Switch, the MPLS software chosen for the PLEX MPLS implementation. The analysis, project and implementation of PLEX MPLS are presented, since are significant part of the developed work. PLEX not only uses, but also extends NIST Switch functionalities to offer a more complete and efficient TE scheme. In the analysis phase the main requirements for the PLEX implementation are specified, following a well-known Software Engineering methodology. The solutions found for the problems identified in the analysis phase are presented in the project phase alongside with a specification of the components that will be implemented. In the next phase, the implementation of PLEX is discussed focusing on the most important characteristics of PLEX components and justifying the implementation ecisions. In order to validate PLEX implementation and its proposal, some experiments were made in a test network with reallive traffic. These experiments are described and its results analyzed. The results obtained clearly indicate the importance and utility of TE schemes based on MPLS. Also an interesting TE methodology compiled from several proposals is presented. Finally, possible improvements and future work on PLEX MPLS are indicated. / Mestrado / Engenharia de Computação / Mestre em Engenharia Elétrica

Os recentes avanços na manufatura inteligente abrem oportunidades na área do suporte industrial, especificamente na manutenção e gestão de ativos físicos. Essa tendência permite que os dados coletados das máquinas, quando estão em pleno funcionamento, possam interagir com computadores, (ciberespaço), através de uma rede de comunicação formando assim o conceito de Sistemas Ciberfísicos (CPS – do inglês Cyber-Physical Systems). Além disso, os rápidos avanços da tecnologia de informação e comunicação proporcionam ferramentas para que essa interação possa analisar os dados, de forma cada vez mais rápida, autônoma, ubíqua e em tempo real, oferecendo informações que auxiliam aos humanos na tomada de decisões mais eficazes. Nesse contexto, o Prognóstico e Gestão da Saúde de máquinas (PHM – do inglês Prognostics Health and Management) é indicado como uma aplicação promissora da manufatura inteligente dentro do contexto de CPS. Atualmente as propostas de PHM encontradas na literatura cientifica são aplicadas a casos específicos e sem uma padronização da sua implementação, impedindo que tais abordagens possam ser replicadas em diferentes cenários da manufatura. Assim, o presente trabalho propõe a construção de um modelo ontológico para auxiliar na implementação do PHM em diversos cenários de manufatura, a ser aproveitada futuramente por ferramentas de softwares com foco em manufatura inteligente, padronizando seus conceitos, termos, e a forma de coleta e tratamento de dados. A abordagem metodológica DSR (do inglês Design Science Research) é usada para guiar o desenvolvimento da pesquisa. A construção deste modelo ontológico, que integra tanto os dados coletados quanto as informações necessárias para a tomada de decisões, possibilita o controle da estimativa de uma falha antes dela ocorrer de uma forma mais autônoma. Os principais resultados do modelo ontológico construído são: uma ontologia flexível capaz de ser usada em vários tipos de máquinas mecânicas de diversos tipos de manufatura; a possibilidade de armazenar o conhecimento contido em normas internacionais, históricos de atividades das máquinas, e arquiteturas consolidadas no contexto do PHM, permitindo a constante atualização de dados dependendo de particularidades que cada processo produtivo pode conter, e finalmente, usando a linguagem SPARQL entrega-se informações que podem ser usadas para tomada de decisões em intervenções oportunas de manutenção nos equipamentos de uma indústria real. O modelo é demonstrado considerando o caso de uma bomba centrífuga que comprovou sua fidelidade, integridade, nível de detalhe, robustez e consistência, fornecendo informações anteriormente alimentadas por dados reais obtidos em empresas próximas. / Recent advances in smart manufacturing open up opportunities in industrial support, specifically in maintenance and physical asset management. This trend allows data collected from machines, when are in full operation, to interact with cyberspace computers through a communication network, thus forming the concept of cyber-physical systems (CPS). Besides, rapid advances in information and communications technologies provide tools for analysing data, in an increasingly rapid, autonomously, ubiquitous and in real time way, providing information that assists humans in making better decisions. In this sense, Prognostics and Health Management (PHM) of machines, is indicated as a promising application of Smart Manufacturing in the CPS contexto. Currently the PHM proposals found in the scientific literature are applied to specific cases and without a standardization of their implementation, preventing such approaches from being replicated in different manufacturing scenarios. Thus, the present work proposes the construction of an ontological model to assist in the implementation of the PHM in several manufacturing scenarios, to be harnessed in the future by software tools focused on intelligent manufacturing, standardizing their concepts, terms, and the form of data collection and processing. The DSR (Design Science Research) methodological approach is used to guide the development of the research. The construction of this ontological model, which integrates both the collected data and the necessary information for the decision making, allows the control of the estimate of a failure before it occurs in a more autonomous way. The main results of the ontological model are: a flexible ontology capable of being used on several types of mechanical machines of various types of manufacturing; the possibility of storing the knowledge contained in international standards, machine history of activities, and consolidated architectures in the context of the PHM, allows the constant updating of data depending on particularities that each productive process can contain, and finally, using the SPARQL language, it is given information that can be used for decisionmaking in timely maintenance interventions in the equipment of a real industry. The model is demonstrated considering the case of a centrifugal pump that proved its fidelity, integrity, level of detail, robustness and consistency, providing information previously fed by real data obtained in nearby companies.

Os recentes avanços na manufatura inteligente abrem oportunidades na área do suporte industrial, especificamente na manutenção e gestão de ativos físicos. Essa tendência permite que os dados coletados das máquinas, quando estão em pleno funcionamento, possam interagir com computadores, (ciberespaço), através de uma rede de comunicação formando assim o conceito de Sistemas Ciberfísicos (CPS – do inglês Cyber-Physical Systems). Além disso, os rápidos avanços da tecnologia de informação e comunicação proporcionam ferramentas para que essa interação possa analisar os dados, de forma cada vez mais rápida, autônoma, ubíqua e em tempo real, oferecendo informações que auxiliam aos humanos na tomada de decisões mais eficazes. Nesse contexto, o Prognóstico e Gestão da Saúde de máquinas (PHM – do inglês Prognostics Health and Management) é indicado como uma aplicação promissora da manufatura inteligente dentro do contexto de CPS. Atualmente as propostas de PHM encontradas na literatura cientifica são aplicadas a casos específicos e sem uma padronização da sua implementação, impedindo que tais abordagens possam ser replicadas em diferentes cenários da manufatura. Assim, o presente trabalho propõe a construção de um modelo ontológico para auxiliar na implementação do PHM em diversos cenários de manufatura, a ser aproveitada futuramente por ferramentas de softwares com foco em manufatura inteligente, padronizando seus conceitos, termos, e a forma de coleta e tratamento de dados. A abordagem metodológica DSR (do inglês Design Science Research) é usada para guiar o desenvolvimento da pesquisa. A construção deste modelo ontológico, que integra tanto os dados coletados quanto as informações necessárias para a tomada de decisões, possibilita o controle da estimativa de uma falha antes dela ocorrer de uma forma mais autônoma. Os principais resultados do modelo ontológico construído são: uma ontologia flexível capaz de ser usada em vários tipos de máquinas mecânicas de diversos tipos de manufatura; a possibilidade de armazenar o conhecimento contido em normas internacionais, históricos de atividades das máquinas, e arquiteturas consolidadas no contexto do PHM, permitindo a constante atualização de dados dependendo de particularidades que cada processo produtivo pode conter, e finalmente, usando a linguagem SPARQL entrega-se informações que podem ser usadas para tomada de decisões em intervenções oportunas de manutenção nos equipamentos de uma indústria real. O modelo é demonstrado considerando o caso de uma bomba centrífuga que comprovou sua fidelidade, integridade, nível de detalhe, robustez e consistência, fornecendo informações anteriormente alimentadas por dados reais obtidos em empresas próximas. / Recent advances in smart manufacturing open up opportunities in industrial support, specifically in maintenance and physical asset management. This trend allows data collected from machines, when are in full operation, to interact with cyberspace computers through a communication network, thus forming the concept of cyber-physical systems (CPS). Besides, rapid advances in information and communications technologies provide tools for analysing data, in an increasingly rapid, autonomously, ubiquitous and in real time way, providing information that assists humans in making better decisions. In this sense, Prognostics and Health Management (PHM) of machines, is indicated as a promising application of Smart Manufacturing in the CPS contexto. Currently the PHM proposals found in the scientific literature are applied to specific cases and without a standardization of their implementation, preventing such approaches from being replicated in different manufacturing scenarios. Thus, the present work proposes the construction of an ontological model to assist in the implementation of the PHM in several manufacturing scenarios, to be harnessed in the future by software tools focused on intelligent manufacturing, standardizing their concepts, terms, and the form of data collection and processing. The DSR (Design Science Research) methodological approach is used to guide the development of the research. The construction of this ontological model, which integrates both the collected data and the necessary information for the decision making, allows the control of the estimate of a failure before it occurs in a more autonomous way. The main results of the ontological model are: a flexible ontology capable of being used on several types of mechanical machines of various types of manufacturing; the possibility of storing the knowledge contained in international standards, machine history of activities, and consolidated architectures in the context of the PHM, allows the constant updating of data depending on particularities that each productive process can contain, and finally, using the SPARQL language, it is given information that can be used for decisionmaking in timely maintenance interventions in the equipment of a real industry. The model is demonstrated considering the case of a centrifugal pump that proved its fidelity, integrity, level of detail, robustness and consistency, providing information previously fed by real data obtained in nearby companies.

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / In today's internet world with such a high traffic, it becomes inevitable to have multiple servers representing a single logical server to share enormous load. A very common network configuration consists of multiple servers behind a load balancer. The load balancer determines which server would service a clients request or incoming load from the client. Such a hardware is expensive, runs a fixed policy or algorithm and is a single point of failure. In this paper, we will implement and analyze an alternative load balancing architecture using OpenFlow. This architecture acquires flexibility in policy, costs less and has the potential to be more robust. This paper also discusses potential usage of OpenFlow based load balancing for media gateway selection in SIP-PSTN networks to improve VoIP performance.

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / Mobile IP though allows mobility features to a node it suffers from signaling Latencies which are mainly incurred due to the fact that the MN itself is involved in the handover process. To overcome this problem proxy mobile IPv6(PMIPv6) was defined where the mobility signaling is taken care of by a proxy server while keeping track of the MN's movement. PMIPv6 has considerably reduced the handover latency but the demand for real time applications over the network has increased tremendously due to recent explosion of the cloud era. My thesis focuses on increasing the L3 handoff signaling efficiency by reducing the latency. This is achieved by our idea to do both the AAA authentication as well as the LMA registration in PMIPv6 at the same time. The simulation results show that our proposed approach perform better than the current PMIPv6 L3 handover signaling reducing the latency as well as packet loss.

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / The emergence of information exchange and act of offering features through external interfaces is a vast but immensely valuable challenge, and essential elements of learning environments cannot be excluded. Nowadays, there are a lot of different service providers working in the learning systems market and each of them has their own advantages. On that premise, in today's world even large learning management systems are trying to cooperate with each other in order to be best. For instance, Instructure is a substantial company and can easily employ a dedicated team tasked with the development of a video conferencing functionality, but it chooses to use an open source alternative instead: The BigBlueButton. Unfortunately, different learning system manufacturers are using different technologies for various reasons, making integration that much harder. Standards in learning environments have come to resolve problems regarding exchanging information, providing and consuming functionalities externally and simultaneously minimizing the amount of effort needed to integrate systems. In addition to defining and simplifying these standards, careful consideration is essential when designing new, comprehensive and useful systems, as well as adding interoperability to existing systems, all which subsequently took part in this research. In this research I have reviewed most of the standards and protocols for integration in learning environments and proposed a revised approach for app stores in learning environments. Finally, as a case study, a learning tool has been developed to avail essential functionalities of a social educational learning management system integrated with other learning management systems. This tool supports the dominant and most popular standards for interoperability and can be added to learning management systems within seconds.