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Arquitetura orientada a serviços em redes de sensores sem fio - MiLAN Services / Service oriented architecture in wireless sensor networks - MiLAN ServicesCosta, Claudir Afonso 25 September 2017 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-03-01T19:53:55Z
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Previous issue date: 2018-03-08 / As redes de sensores sem fio têm progressivamente se tornado um dos grandes objetos de discussão entre as ferramentas que ajudam a unir o mundo físico ao mundo virtual. Os trabalhos nessa linha de pesquisa têm envolvido diversas frentes de trabalho que visam à melhoria do uso dos recursos de rede, do sensoriamento, dos bancos de dados distribuídos, do transporte de dados, do roteamento, das aplicações, e da segurança, entre outros. O MiLAN (Middleware Linking Applications to Network) é um middleware capaz de atender às diversas demandas de aplicações de acesso a redes heterogêneas, adaptando essas redes aos requisitos de Qualidade de Serviços (QoS) das aplicações e otimizando o uso de seus recursos. Este trabalho apresenta a modelagem e a implementação de uma prova de conceito do MiLAN, bem como de uma camada de serviços para transferência de dados e informações entre a rede de sensores e as aplicações sob a ótica da Arquitetura Orientada a Serviços. A aplicação desenvolvida foi denominada MiLAN Services. Os resultados obtidos levaram à conclusão de que a MiLAN Services é um middleware capaz de propiciar redes de sensores sem fio com uma redução considerável do esforço de programação para sua utilização pelas aplicações. Além disso, a MiLAN pode auxiliar no aumento da escalabilidade e interoperabilidade de aplicações e de redes de sensores sem fio heterogêneas. Adicionalmente, os resultados mostram que o MiLAN proporciona maior resiliência às redes de sensores sem fio e promove a melhora o uso dos recursos da rede quanto ao uso da energia. Essa característica permite aumentar a vida útil do sistema. / Wireless sensor networks have progressively become one of the great objects of discussion among the tools that help to unite the physical world to the virtual world. The work in this line of research involves several work fronts, aimed at improving the use of network resources, sensing, distributed databases, data transport, routing, applications, and security, among others. MiLAN (Middleware Linking Applications to Network) is a middleware capable of meeting the diverse demands of heterogeneous network access applications, adapting these networks to the applications' Quality of Service (QoS) requirements and optimizing the use of their resources. This work presents the modeling and implementation of a proof of concept of the MiLAN, as well as a layer of services for transferring data and information between the applications and the network of sensors from the perspective of the Service Oriented Architecture. This application was named MiLAN Services. The results obtained led to the conclusion that MiLAN Services is a middleware capable of providing wireless sensor networks with a considerable reduction of the programming effort for its use by the applications. Also, MiLAN can help increase the scalability and interoperability of heterogeneous wireless sensor networks and applications. Moreover, the results show that MiLAN provides greater resilience to wireless sensor networks and promotes better use of network resources for energy use. This feature tends to improve the system´s autonomy.
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Arquitetura de middleware para internet das coisas / Pervasive, mobile, transparent, expandable and scalable middleware architecture for internt of thingsFerreira, Hiro Gabriel Cerqueira 28 August 2014 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-12-04T12:51:39Z
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2014_HiroGabrielCerqueiraFerreira.pdf: 14677388 bytes, checksum: 77bea7d4385f615c6ee8a734c6f06c45 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-12-05T11:15:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1
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2014_HiroGabrielCerqueiraFerreira.pdf: 14677388 bytes, checksum: 77bea7d4385f615c6ee8a734c6f06c45 (MD5) / Com o advindo da terceira fase computacional, a era da computação ubíqua, a quantidade e o propósito específico de dispositivos dotados de poder computacional vêm crescendo aceleradamente. A incorporação desses dispositivos em redes de comunicação, como a rede de computadores mundial (internet), tem sido denominada como a Internet das Coisas(IoT). Tal paradigma procura prover inteligência para objetos, com ou sem poder computacional, de forma a possibilitar seu controle e a notificação de alterações em seu estado. Para isso, é demandado um modelo arquitetural de comunicação factível e capaz de abranger a maior gama possível de dispositivos, habilitar a comunicação dispositivos- -aplicações ou dispositivos- dispositivos, mesmo quando em geo localizações distintas. Além disso, é necessário que tal arquitetura permita escalar para qualquer quantidade de objetos e prover interoperabilidade para dispositivos distintos e/ou de diferentes fabricantes.Esta pesquisa visa propor uma arquitetura de middleware capaz de controlar e notificar o estado atual de dispositivos genéricos. Foram definidos os componentes físicos e lógicos dessa arquitetura e foram criadas as respectivas application programming interfaces (APIs)uniformes e transparentes, tanto para que aplicações pudessem controlar dispositivos englobados pela arquitetura, quanto para disponibilizar interfaces de comunicação analógicas e digitais, para que novos dispositivos controláveis pudessem ser adicionados nas APIs. As tecnologias utilizadas e propostas são escaláveis e extensíveis para dispositivos e aplicações e permitem a entrega de pervasividade para humanos. O desacoplamento físico entre os componentes do middleware e o uso da internet para troca de dados com aplicações trouxe mobilidade para as entidades envolvidas na comunicação.Foi implementado um protótipo funcional do modelo arquitetural proposto, e foi possível remotamente controlar e monitorar o estado de dispositivos por meio do uso de tecnologias difundidas como o UPnP, REST e ZigBee sobre redes IP. O ambiente experimental mostrou velocidade satisfatória para atender demandas de controle, funcionou adequadamente, utilizando poucos recursos computacionais do middleware e das aplicações envolvidas, e utilizou dispositivos que não eram dotados de poder computacional.Com o modelo teórico definido e com sua validação empírica, foi constatado que omiddleware proposto para IoT é capaz de controlar e monitorar estado de dispositivos trazendo a devida interoperabilidade, escalabilidade e mobilidade para as partes envolvidas. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / With the arising of the third computational era, ubiquitous computing, the amount and specific purpose of devices with computational power is growing rapidly. Such device sexchanging data through networks, like the Internet, have been named as the Internet of Things (IoT). Such paradigm aims to provide intelligence to objects, with or without computational power, in order to allow its control and notification of state changing. To betruly enabled, the Io T requests a feasible architectural model capable of covering the widest possible range of devices, capable of enabling communication between devices and to application, at the same place or not, capable of scaling to any number of objects and capable of providing interoperability for different kinds of devices and/or from different manufacturers. This research proposed a middleware architecture capable of controlling and reporting the current status of generic devices. Transparent and uniform APIs were created so that applications could control devices encompassed by the architecture, and analog and digital communication interfaces were created so that new controllable devices could be addedunder the APIs. The proposed and used technologies are scalable and extensible for devices and applications and enables one to provide pervasiveness to humans. The physicalde coupling between components of the middleware and the usage of the Internet to exchange data with applications brought mobility to involved entities. A functional prototype of the proposed architectural model was deployed using widespread technologies like UPnP, Zig Bee and REST over IP networks and allowed to remotely control and monitor the state of devices. The experimental environment showed satisfactory speed for control requests, worked flawlessly using few computation alresources of middleware and applications involved, and was use with devices without computational power. Through the architectural model and its empirical validation, it could be concluded that the proposed middleware for internet of things was able to control and monitor the state of devices bringing proper interoperability, scalability and mobility to involved parties.
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Context-aware information services provision for IoT environments / Provimento de servi?os de informa??o cientes de contexto para ambientes IoTMatos, Everton de 29 March 2016 (has links)
Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2016-07-18T20:23:46Z
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Previous issue date: 2016-03-29 / The computing paradigm called Internet of Things (IoT) will connect billions of devices deployed around the world together in a near future. In the last years, IoT is gaining more attention. This paradigm has become popular by embedding mobile network and processing power into a wide range of physical computing devices used in everyday life of many people. An important element of the IoT is a middleware, which is a system able to abstract the management of physical devices and to provide services based on the information from these devices. The services provided are used by application clients to perform queries and obtain environmental information. In this way, it is already a subject in literature studies that address middleware systems not only interoperability of devices, but also context awareness feature. Context-aware is an important feature of IoT systems. This feature makes easy to discover, understand, and store relevant information related to devices. This information can be used for a refined provision of services based on the environment context and also for decision making. This work aims to present the Context-Aware System (CONASYS), that is a system to provide services of contextualized information about IoT devices in heterogeneous environments. The system is attached to COMPaaS IoT middleware and is able to act accordingly to the environment that it is inserted. We present in details the architecture of CONASYS, the technical issues related to the implementation of the system and perform some tests based in a real-world scenario. We also present some related work. Our objective is to provide a well-defined range of contextualized services that meet the users needs without specific knowledge of the environment, improving users Quality of Experience (QoE). / O paradigma da computa??o Internet das Coisas (IoT) ir? conectar bilh?es de dispositivos ao redor do mundo em um futuro pr?ximo. Nos ?ltimos anos, a IoT vem ganhando mais aten??o. Esse paradigma tornou-se popular por embarcar redes m?veis e pelo seu poder de processamento em uma vasta gama de dispositivos computadorizados utilizados na vida cotidiana de muitas pessoas. Um elemento importante da IoT ? o middleware, que ? um sistema capaz de abstrair a gest?o de dispositivos e prover servi?os baseados nestes dispositivos. Os servi?os providos s?o usados por aplica??es para obter informa??es do ambiente. Desta forma, existem muitas pesquisas relacionadas com o desenvolvimento de middleware que abordam n?o s? interoperabilidade dos dispositivos, mas tamb?m a caracter?stica de ci?ncia de contexto. Ci?ncia de contexto ? uma caracter?stica importante dos sistemas da IoT. Esta caracter?stica facilita o descobrimento, compreens?o e armazenamento de informa??es relevantes relacionadas aos dispositivos. Estas informa??es podem ser usadas para prover servi?os e tomada de decis?o com base no contexto do ambiente. para provimento de servi?os de informa??o contextulizada sobre dispositivos da IoT em ambientes heterog?neos. O sistema ? acoplado ao middleware COMPaaS e ? capaz de agir conforme o ambiente que est? inserido. A arquitetura do CONASYS ? apresentada em detalhes, assim como os testes realizados. Nosso objetivo ? prover servi?os contextualizados que atendam ?s necessidades dos usu?rios que n?o possuem conhecimento espec?fico do ambiente, melhorando assim a Qualidade da Experi?ncia (QoE).
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Tolerância a falhas para sistemas legados : um estudo de caso no exército brasileiroSantos Junior, Fausto Andrade dos 24 August 2015 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2015. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2016-02-15T14:14:06Z
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2015_FaustoAndradedosSantosJúnior.pdf: 6574380 bytes, checksum: 41fcc46e8c9d7d7e08850d8ac1c9ae82 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-02-15T17:12:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1
2015_FaustoAndradedosSantosJúnior.pdf: 6574380 bytes, checksum: 41fcc46e8c9d7d7e08850d8ac1c9ae82 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-15T17:12:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1
2015_FaustoAndradedosSantosJúnior.pdf: 6574380 bytes, checksum: 41fcc46e8c9d7d7e08850d8ac1c9ae82 (MD5) / Soluções modernas de arquitetura de sistemas indicam, muitas vezes, a computação distribuída como meio de satisfazer características desejáveis de desempenho. Uma classe de arquitetura distribuída em especial é o MOM ou Middleware Orientado à Mensagem. Esta arquitetura é capaz de conceder um mecanismo de comunicação assíncrona, em que é possível implementar fatores como escalabilidade e tolerância à falhas, de maneira transparente. O Exército Brasileiro conta com diversos sistemas que proporcionam fatores similares aos proporcionados pela arquitetura MOM, embora boa parte dos sistemas legados não admita esta abordagem. O Departamento-Geral do Pessoal - DGP, responsável pelos processos que envolvem recursos humanos no Exército, utiliza sistemas legados ao prover vários serviços. Alguns destes sistemas participam de processos sensíveis, como é o caso observado do processo de concessão de benefícios do sistema previdenciário, em que o sistema Papiro cataloga e concentra a documentação comprobatória de direitos. Seu objetivo é prover o acesso aos documentos cadastrados para consulta e averiguação de direitos pelos beneficiários, e que deve ocorrer na região onde reside a pessoa interessada. A arquitetura do sistema Papiro utiliza dados do negócio armazenados diretamente em arquivos, e não possui mecanismos para oferecer escalabilidade e tolerância a falhas nativamente. Seu uso é limitado em função da disponibilidade do sistema no território nacional, tendo em vista que seus usuários o acessam a partir das organizações militares presentes nas regiões centrais e fronteiras do país. Esta pesquisa tem por objetivo compor uma proposta de infraestrutura de armazenamento para sistemas legados do DGP, que proporcione a tolerância à falhas e a escalabilidade, sem que para isso deva-se ajustar as aplicações legadas hospedadas. A arquitetura elaborada baseia-se no StackSync, um MOM capaz de sincronizar espaços de armazenamento em ambientes heterogêneos. Os serviços necessários para a construção da arquitetura são detalhados, de acordo com sua participação no ambiente. O estudo foi realizado utilizando dados extraídos do sistema Papiro. Com os resultados obtidos, foi possível avaliar a aplicação da infraestura e o custo de hardware necessário para sua implementação pelo Exército Brasileiro. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Modern solutions of systems architecture indicates, often, the distributed computing as a mean to meet desired performance characteristics. An distributed architecture class in particular is MOM or Message Oriented Middleware. This architecture is able to provide a mechanism for asynchronous communication, in which it is possible to implement such factors as scalability and fault tolerance in a transparent manner. The Brazilian Army has several systems that provide similar factors to those provided by MOM architecture, although much of the legacy systems will not admit this approach. The Departamento-Geral do Pessoal - DGP, responsible for processes that involve human resources in the Army, uses legacy systems to provide various services. Some of these systems participate in sensitive cases, such as observed from the concession of benefits concerning the social security system process, in which the Papiro system catalogs and concentrates supporting documentation. Its goal is to provide access to registered documents for inquiry and investigation about recipient rights, and that should occur in the region where the person concerned resides. The Papiro system’s architecture uses business data stored directly in files, and does not have mechanisms to provide scalability and fault tolerance natively. Its use is limited depending on system availability in the country, given that their users access from military organizations present in the central regions and the country’s borders. This research aims to compose a storage infrastructure proposal to the DGP legacy systems, which provides the fault tolerance and scalability, without adjusting the hosted legacy applications. The developed architecture is based on StackSync, a MOM capable of storage synchronization between heterogeneous environments. The services needed for the construction of the architecture are detailed, according to their participation in the environment. The study was carried out using data extracted from Papiro system. With the results obtained, it was possible to evaluate the infrastructure’s implementation and the cost of hardware needed to deliver this solution to the Brazilian Army.
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Estudo de caso de uma extensão de middlewares de TV digital interativa para suporte a aplicações residentes não-nativasGoulart, Leandro Jekimim [UNESP] 27 July 2009 (has links) (PDF)
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goulart_lj_me_sjrp.pdf: 1065777 bytes, checksum: d51b5d665c42eb528918982e19434970 (MD5) / Ao longo dos últimos anos diversos sistemas de TV Digital foram desenvolvidos em todo o mundo, com destaque para o sistema de TV Digital norte-americano (ATSC), europeu (DVB), japonês (ISDB) e brasileiro (SBTVD). Todos estes sistemas diferem entre si em algum aspecto, mas todos apresentem muitas semelhanças conceituais e estruturais, o que permitiu a construção de plataformas de aplicações e serviços interativos comuns ou interoperáveis entre estes sistemas. Em todos estes sistemas, ambientes de aplicação foram desenvolvidos com o objetivo de oferecer serviços interativos através das redes e receptores de TV Digital. Diversos tipos de aplicações são definidos, com variações sobre o acoplamento ou não com o conteúdo audiovisual, a origem da aplicação (nativa ou do broadcast), entre outros aspectos. Este trabalho traz uma nova proposta, a de aplicações residentes não-nativas, um grupo de aplicações que adicionadas e removidas por usuários, executando no topo das APIs disponibilizadas pelo middleware, mas não associadas aos canais de TV Digital. É discutido então uma proposta para desenvolvimento destas extensões, o cenário escolhido para o estudo de caso, composto por implementação de referência de middleware (OpenMHP) e aplicação (Quizlet), o estudo de caso com os dados coletados, discussão e novas propostas. Os resultados são realizados com base na compatibilidade desta implementação de referência com as aplicações MHP existentes. / Not available.
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Camada de gerenciamento para comunicação entre computadores baseada em redes sem fio (WSE-OS)Digiere, Adriano Ricardo [UNESP] 31 March 2011 (has links) (PDF)
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digiere_ar_me_sjrp.pdf: 1496121 bytes, checksum: 2cc2450b0bec5e0610a6820222483893 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O maior custo de propriedade de computadores não é o hardware ou o software, mas sim o tempo que os profissionais de informática gastam em suporte e manutenção dos ambientes computacionais. Em um conglomerado de computadores em rede, cada computador torna- se uma entidade gerenciada individualmente, o que gera contínuas solicitações de alterações de configuração, como instalação de atualizações de software, conexão e configuração de periféricos, criação de perfis de e-mail e aplicação de patches. Além disso, existe ainda o risco de furto de dados e invasão por hackers quando os computadores dos usuários não estão protegidos. Aliado a este cenário, a constante evolução dos sistemas computacionais e seu potencial de processamento, a cada dia são necessárias novas técnicas de aproveitamento destes recursos. Soluções que visam facilitar o gerenciamento de ambientes com grande massa de computadores de forma a tirar o máximo proveito do poder computacional concentrado em servidores já se tornaram necessidades reais, não só em grandes corporações, mas também em pequenas e médias empresas, além de outros tipos organizações, como por exemplo, instituições de ensino. Frente esta necessidade, focando uma ferramenta compatível neste cenário de crescimento, este trabalho apresenta um modelo de gerenciamento centralizado, nomeado WSE-OS (Wireless Sharing Environment – Operating Systems), baseado em técnicas de virtualização e acesso remoto seguro combinadas a um sistema de arquivos remotos em espaço de usuário. Esta solução elimina a necessidade da instalação e configuração de aplicativos “máquina a máquina”, além de tirar maior proveito do poder computacional existente nos servidores. A principal característica deste modelo que o destaca das soluções atuais é que ele é especificamente elaborado para operar sobre redes... / The largest cost of desktop ownership is not the hardware or software, but the time that administrators spend on support and maintenance of computing environments. In a conglomerate of computers in a network, each computer becomes an entity managed individually, which generates continuous requests for configuration changes, such as installing software updates, configuration and connection of peripherals, profiling email and applying patches. Moreover, there is the risk of data theft and hacking when users' computers are not protected. Allied to this scenario, the constant evolution of computer systems and their potential for processing, each day requires new techniques for exploitation of these resources. Solutions aimed facilitating the management of environments with large mass of computers to take maximum advantage of computing power concentrated on servers have become real needs, not only in large corporations but also small and medium enterprises, besides other types organizations, such as educational institutions. Facing this need, focusing on a tool that supported this growth scenario, this work presents a centralized management model, named WSE-OS (Wireless Sharing Environment – Operating Systems) based on virtualization techniques and secure remote access combined with a remote file system in user space. This solution eliminates the need for installing and configuring applications machine to machine, besides take greater advantage of existing computing power on the servers . The main feature of this model that highlights the current solutions is that it is specifically designed to operate on networks with low transmission rates, such as wireless networks. The WSE-OS is able to perform the replication of operating system images in an environment with WLAN communication, which makes management more flexible and independent of physical connections, besides offer... (Complete abstract click electronic access below)
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Middleware de comunicação entre objetos distribuídos para gerenciamento de computadores baseado em redes sem fio (WSE-OS)Crepaldi, Luis Gustavo [UNESP] 31 March 2011 (has links) (PDF)
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crepaldi_lg_me_sjrp.pdf: 1446703 bytes, checksum: 5212981cdddeca5acc9e64906c893d50 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Para simplificar o gerenciamento de computadores, vários sistemas de administração estruturados por conexões físicas adotam técnicas avançadas para gestão de configuração de software. No entanto, a forte ligação entre hardware e o software faz com que haja uma individualização desta gerência, além da penalização da mobilidade e ubiqüidade do poder computacional. Neste cenário, cada computador torna-se uma entidade individual a ser gerenciada, exigindo operações manuais de configuração da imagem de sistema. Tecnologias que oferecem gestão centralizada baseadas em conexões físicas cliente-servidor, combinando técnicas de virtualização com a utilização de sistemas de arquivos distribuídos, refletem a degradação em flexibilidade e facilidade de instalação deste sistema gerenciador. Outras arquiteturas para gerenciamento centralizado que estruturam o compartilhamento de dados através de conexões físicas e dependem do protocolo PXE, apresentam os mesmos impasses descritos anteriormente. Diante das limitações dos modelos de gerenciamento centralizado baseado em conexões físicas, o objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de um middleware de comunicação cliente-servidor como parte integrante e necessária para um ambiente de gerenciamento centralizado em redes de comunicações sem fio. Este ambiente, denominado WSE-OS (Wireless Sharing Enviroment ? Operating Systems), é um modelo baseado Virtual Desktop Infrastructure (VDI) que associa técnicas de virtualização e sistema de acesso remoto seguro para criação de uma arquitetura distribuída como base de um sistema de gestão. WSE-OS é capaz de realizar a replicação de sistemas operacionais em um ambiente de comunicação sem fio além de oferecer abstração de hardware aos clientes. O WSE-OS pode substituir o boot local com disco rígido por um boot de uma Imagem de Sistema Única... / To simplify computer management, various administration systems structured with physical connections adopt advanced techniques to manage software configuration. Nevertheless, the strong link between hardware and software makes for an individualism of that management, besides penalizing computational mobility and ubiquity. In this scenario, each computer becomes an individual entity to be managed, requiring manual operations of the system image configuration. Technologies that offer centralized management based on client-server physical connections, combining virtualization techniques with the use of distributed file systems in clusters with distributed processing on network computers reflect the deterioration in flexibility and ease of installation and maintenance of distributed applications. Other architectures for centralized management that structure the sharing of data through physical connections and depend on the PXE protocol, present the same dilemmas described above. Given the limitations models of centralized management based on physical connections, the objective of this project is the development of a middleware for client-server communication as part necessary of an environment for centralized management in wireless communications networks. This environment, called WSE-OS (Wireless Sharing Environment ? Operating Systems), is a model based Virtual Desktop Infrastructure (VDI), which combines virtualization techniques and secure access system for creating a distributed architecture as the basis for a management system. WSE-OS is capable of replicating operating systems in a wireless environment, addition to providing hardware abstraction to clients. The WSE-OS can replace the boot with local hard disk to a boot from SSI (Single System Image) virtualized in server via communication middleware, increasing flexibility and allowing multiple operating systems... (Complete abstract click electronic access below)
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