As redes de controle tendem a ser cada vez mais utilizadas nos sistemas de automação. Sua interconexão com a Internet também apresenta uma interessante alternativa, gerando uma demanda para novos estudos. Este trabalho considera a interconexão entre redes de controle LonWorks e redes baseadas no Internet Protocol (IP) sob o ponto de vista de quatro categorias de aplicações: monitoração remota de redes LonWorks via rede IP; gerenciamento remoto de redes LonWorks via rede IP; utilização de backbone IP para interligar diferentes redes LonWorks; e utilização de backbone IP para interligar diferentes redes LonWorks com aplicações de requisitos de tempo real. Quatro questões delimitam o escopo do estudo: que tipos de soluções existem para a interconexão entre redes LonWorks e IP; que tipos de parâmetros de rede devem ser considerados para uma solução baseada em redes LonWorks/IP e como eles podem ser utilizados para estabelecer requisitos de uma certa aplicação; a quais requisitos cada uma das quatro categorias de aplicações referidas está associada; quais tipos de soluções, dentre as apresentadas, melhor atendem a cada uma das quatro categorias de aplicações. As respostas a essas questões foram embasadas tanto em estudos teóricos quanto em experimentos. Através do levantamento do estado da arte dessa área, reunindo o conhecimento atual, procurou-se uniformizar a nomenclatura associada e apresentar uma série de elementos e conceitos que servem como base teórica para avaliação e projeto de soluções de interconexão entre redes LonWorks e IP. Introduziu-se também novas explicações, exemplos e considerações sobre o assunto. Desenvolveu-se um aplicativo que permite emular uma situação de laço de controle sobre redes LonWorks e IP, obtendo-se uma ferramenta prática para a realização de testes ou mesmo para auxiliar na elaboração de projetos de novas redes LonWorks interligadas a redes IP. Como contribuições do trabalho, destacam-se: levantamento de parâmetros de rede quantitativos para estabelecimento de requisitos de aplicações LonWorks e IP; desenvolvimento de um aplicativo para experimento de controle sobre LonWorks/IP; análise do conhecimento atual sobre a tecnologia LonWorks, harmonizando as diversas visões; elucidação dos relacionamentos entre as soluções tecnológicas para interconexão LonWorks/IP com as categorias de aplicações da tecnologia. / Control networks utilization on automation systems has been increasing. Their interconnection with the Internet is also an interesting option, creating the necessity of new studies. This work considers the interconnection between LonWorks control networks and IP-based networks. Four categories of applications are the focus: remote monitoring of LonWorks networks thorugh IP networks; remote management of LonWorks networks through IP networks; use of an IP network as a backbone to interconnect more than one LonWorks network; and the same use of an IP network for applications with real time requirements. Four questions establish the escope of this study: what kinds of solutions are available to provide interconnection between LonWorks and IP networks; what kinds of network parameters should be considered in a LonWorks/IP based solution and how can they be used to determine requirements for an application; which are the most common requirements for each one of the four categories of applications; and which solution does best fit to each category. The answers of these questions were based on theoretical studies and experiments. The notation used in different references was unified, and basic concepts and elements about the topic were presented. New explanations, examples and considerations were also introduced. A software application to emulate a control loop running over LonWorks/IP networks has been developed. This tool can be used for tests and even as a start point for real projects. The main contributions of this work are: identification of quantitative network parameters for establishement of requirements of LonWorks/IP applications; creation of a software application to run a control loop over LonWorks/IP networks; analysis of current knowledge about LonWorks technology; and identification of relationships between technological solutions for LonWorks/IP interconnection and categories of application of the technology.

As redes de controle tendem a ser cada vez mais utilizadas nos sistemas de automação. Sua interconexão com a Internet também apresenta uma interessante alternativa, gerando uma demanda para novos estudos. Este trabalho considera a interconexão entre redes de controle LonWorks e redes baseadas no Internet Protocol (IP) sob o ponto de vista de quatro categorias de aplicações: monitoração remota de redes LonWorks via rede IP; gerenciamento remoto de redes LonWorks via rede IP; utilização de backbone IP para interligar diferentes redes LonWorks; e utilização de backbone IP para interligar diferentes redes LonWorks com aplicações de requisitos de tempo real. Quatro questões delimitam o escopo do estudo: que tipos de soluções existem para a interconexão entre redes LonWorks e IP; que tipos de parâmetros de rede devem ser considerados para uma solução baseada em redes LonWorks/IP e como eles podem ser utilizados para estabelecer requisitos de uma certa aplicação; a quais requisitos cada uma das quatro categorias de aplicações referidas está associada; quais tipos de soluções, dentre as apresentadas, melhor atendem a cada uma das quatro categorias de aplicações. As respostas a essas questões foram embasadas tanto em estudos teóricos quanto em experimentos. Através do levantamento do estado da arte dessa área, reunindo o conhecimento atual, procurou-se uniformizar a nomenclatura associada e apresentar uma série de elementos e conceitos que servem como base teórica para avaliação e projeto de soluções de interconexão entre redes LonWorks e IP. Introduziu-se também novas explicações, exemplos e considerações sobre o assunto. Desenvolveu-se um aplicativo que permite emular uma situação de laço de controle sobre redes LonWorks e IP, obtendo-se uma ferramenta prática para a realização de testes ou mesmo para auxiliar na elaboração de projetos de novas redes LonWorks interligadas a redes IP. Como contribuições do trabalho, destacam-se: levantamento de parâmetros de rede quantitativos para estabelecimento de requisitos de aplicações LonWorks e IP; desenvolvimento de um aplicativo para experimento de controle sobre LonWorks/IP; análise do conhecimento atual sobre a tecnologia LonWorks, harmonizando as diversas visões; elucidação dos relacionamentos entre as soluções tecnológicas para interconexão LonWorks/IP com as categorias de aplicações da tecnologia. / Control networks utilization on automation systems has been increasing. Their interconnection with the Internet is also an interesting option, creating the necessity of new studies. This work considers the interconnection between LonWorks control networks and IP-based networks. Four categories of applications are the focus: remote monitoring of LonWorks networks thorugh IP networks; remote management of LonWorks networks through IP networks; use of an IP network as a backbone to interconnect more than one LonWorks network; and the same use of an IP network for applications with real time requirements. Four questions establish the escope of this study: what kinds of solutions are available to provide interconnection between LonWorks and IP networks; what kinds of network parameters should be considered in a LonWorks/IP based solution and how can they be used to determine requirements for an application; which are the most common requirements for each one of the four categories of applications; and which solution does best fit to each category. The answers of these questions were based on theoretical studies and experiments. The notation used in different references was unified, and basic concepts and elements about the topic were presented. New explanations, examples and considerations were also introduced. A software application to emulate a control loop running over LonWorks/IP networks has been developed. This tool can be used for tests and even as a start point for real projects. The main contributions of this work are: identification of quantitative network parameters for establishement of requirements of LonWorks/IP applications; creation of a software application to run a control loop over LonWorks/IP networks; analysis of current knowledge about LonWorks technology; and identification of relationships between technological solutions for LonWorks/IP interconnection and categories of application of the technology.

Este trabalho de pesquisa aprofunda o conhecimento associado aos sistemas de automação modernos baseados em redes de controle LonWorks®, visando torná-los mais facilmente utilizáveis como meios de implementar ambientes pervasivos. Para tanto, foi proposto um modelo de relacionamento dinamicamente reconfigurável entre dispositivos de uma rede de controle, que permite conferir a um sistema de automação distribuído algumas características previstas na computação pervasiva. É proposta uma extensão do modelo de objetos na tecnologia LonWorks®, utilizando conceitos de middleware, de forma a conferir aos módulos da rede a capacidade de auto-gerenciamento dinâmico, de modo a modificar os seus comportamentos à medida que novas situações sejam identificadas. A extensão proposta foi aplicada experimentalmente, visando a sua validação e refinamento, como o sistema de comunicação interno de uma empresa, substituindo os PABXs convencionais, considerado em maiores detalhes. Constatou-se a impossibilidade de sua implementação com a tecnologia LonWorks® atual, que utiliza conexões estáticas, necessitando de um operador ou integrador para configurá-las, caso não seja adotada a extensão proposta. Como estudo de caso o projeto de um PABX baseado na tecnologia LonWorks® foi avaliado e discutido, contribuindo para a geração de uma nova metodologia de concepção de sistemas de automação que possam atender algumas propostas previstas na computação pervasiva. É proposto integrar a Tecnologia da Informação e Comunicação, com as ações e os comportamentos convencionais que as pessoas apresentam. Essa metodologia proposta supera os desafios de projetistas de sistemas de automação de ambientes, em especial os prediais, e obtém integração entre processos de forma que as pessoas não percebam que estão interagindo com um computador, cuja presença deverá cada vez mais se tornar onipresente. Além de facultar interfaces fáceis e naturais, tem-se também a incorporação dos conceitos da computação sensível a contexto nos sistemas de automação. / Pervasive or ubiquitous computing, proposes the integration between the information and communication technology with the actions and common behaviors presented by people. One of the challenges that it imposes to the environmental automation systems developers, specially building automation developers, is that this integration is processed in such a way that people do not realize they are interacting with a computer, thus its presence becomes omnipresent. Besides the need of an easy and natural interface, there is also the need to incorporate the sensitive computing context to the automation systems. The current control networks utilized in automation systems, building, home and industrial control do not show resources that support the requirements of pervasive computing. This research intend to improve the knowledge associated to modern automation systems, based on LonWorks® control networks, viewing to make them more easily usable as ways to implement pervasive environments. For that, a dynamically settable relationship model was proposed between the intelligent devices of a control network, which allows providing some foreseen characteristics on pervasive computing in a distributed automation system. A LonWorks® technology object model extension is proposed, using middleware concepts, in a dynamic way, to modify behaviors when new situations are identified. The proposed extension was experimentally applied to a few use cases, aiming at its validation and refinement, such as the internal communication of a company, which replaces the usual PABX, which was considered in greater detail. The impossibility of its implementation was found with the current technology, without the use of the proposed extension. Those cases were evaluated and discussed, contributing to a new automation system concept technology that can support provided proposals on pervasive computing.

Este trabalho de pesquisa aprofunda o conhecimento associado aos sistemas de automação modernos baseados em redes de controle LonWorks®, visando torná-los mais facilmente utilizáveis como meios de implementar ambientes pervasivos. Para tanto, foi proposto um modelo de relacionamento dinamicamente reconfigurável entre dispositivos de uma rede de controle, que permite conferir a um sistema de automação distribuído algumas características previstas na computação pervasiva. É proposta uma extensão do modelo de objetos na tecnologia LonWorks®, utilizando conceitos de middleware, de forma a conferir aos módulos da rede a capacidade de auto-gerenciamento dinâmico, de modo a modificar os seus comportamentos à medida que novas situações sejam identificadas. A extensão proposta foi aplicada experimentalmente, visando a sua validação e refinamento, como o sistema de comunicação interno de uma empresa, substituindo os PABXs convencionais, considerado em maiores detalhes. Constatou-se a impossibilidade de sua implementação com a tecnologia LonWorks® atual, que utiliza conexões estáticas, necessitando de um operador ou integrador para configurá-las, caso não seja adotada a extensão proposta. Como estudo de caso o projeto de um PABX baseado na tecnologia LonWorks® foi avaliado e discutido, contribuindo para a geração de uma nova metodologia de concepção de sistemas de automação que possam atender algumas propostas previstas na computação pervasiva. É proposto integrar a Tecnologia da Informação e Comunicação, com as ações e os comportamentos convencionais que as pessoas apresentam. Essa metodologia proposta supera os desafios de projetistas de sistemas de automação de ambientes, em especial os prediais, e obtém integração entre processos de forma que as pessoas não percebam que estão interagindo com um computador, cuja presença deverá cada vez mais se tornar onipresente. Além de facultar interfaces fáceis e naturais, tem-se também a incorporação dos conceitos da computação sensível a contexto nos sistemas de automação. / Pervasive or ubiquitous computing, proposes the integration between the information and communication technology with the actions and common behaviors presented by people. One of the challenges that it imposes to the environmental automation systems developers, specially building automation developers, is that this integration is processed in such a way that people do not realize they are interacting with a computer, thus its presence becomes omnipresent. Besides the need of an easy and natural interface, there is also the need to incorporate the sensitive computing context to the automation systems. The current control networks utilized in automation systems, building, home and industrial control do not show resources that support the requirements of pervasive computing. This research intend to improve the knowledge associated to modern automation systems, based on LonWorks® control networks, viewing to make them more easily usable as ways to implement pervasive environments. For that, a dynamically settable relationship model was proposed between the intelligent devices of a control network, which allows providing some foreseen characteristics on pervasive computing in a distributed automation system. A LonWorks® technology object model extension is proposed, using middleware concepts, in a dynamic way, to modify behaviors when new situations are identified. The proposed extension was experimentally applied to a few use cases, aiming at its validation and refinement, such as the internal communication of a company, which replaces the usual PABX, which was considered in greater detail. The impossibility of its implementation was found with the current technology, without the use of the proposed extension. Those cases were evaluated and discussed, contributing to a new automation system concept technology that can support provided proposals on pervasive computing.