O principal objetivo deste trabalho é modelar e implementar a aplicação de Gerenciamento de Contexto, padronizada pela ICAO, utilizando um sistema baseado na arquitetura Common Object Request Broker Architecture (CORBA) para disponibilizar as aplicações que um aeroporto pode oferecer para um avião. Através do uso da Unified Modeling Language (UML) é demonstrado o processo de modelagem do software, utilizando uma abordagem orientada a objetos. Neste trabalho ainda é feita uma descrição do CORBA e de sua implementação feita pela Universidade de Washington, junto com os testes de desempenho. Estes testes foram feitos em duas arquiteturas de rede, em que a velocidade de transmissão e os computadores possuíam capacidade de processamento diferentes.

A evolução do portfolio de serviços das operadoras em direção a ofertas convergentes que combinam serviços de voz, dados e vídeo é uma tendência do setor de telecomunicações. É neste contexto que o conceito de Internet Protocol Television (IPTV) ganha um papel relevante, pois permite às operadoras oferecerem serviços de vídeo utilizando como base uma infra-estrutura de rede convergente baseada em Internet Protocol (IP). Entretanto, existem diversos desafios relacionados à introdução de serviços IPTV. A nova realidade que inclui os serviços de vídeo apresenta um patamar de complexidade superior ao dos serviços já conhecidos. No que diz respeito à tecnologia, existem questões que permeiam desde a adaptação da infra-estrutura de rede e sistemas existentes até a implantação de plataformas de vídeo, até então não usuais no ambiente das operadoras. Neste cenário de complexidade, a metodologia de análise técnico-econômica proposta neste trabalho se torna útil para suportar a tomada de decisão relacionada à introdução de serviços IPTV. A metodologia proposta visa gerar subsídios para a identificação das condições em que se verifica a viabilidade econômica do serviço tendo em vista aspectos relacionados ao próprio serviço e a arquitetura tecnológica que o suporta. Para isto, a metodologia abrange as seguintes atividades: definição do serviço; mapeamento de seus requisitos; análise da arquitetura tecnológica existente; delineamento e dimensionamento da arquitetura tecnológica que suportará os novos serviços; modelagem econômica; análise de sensibilidade e cenários; e, por fim, análise dos resultados. Além da proposição da metodologia de análise, este trabalho inclui a aplicação da metodologia proposta em um caso de referência representativo da realidade de uma operadora de telecomunicações. / The evolution towards integrated service offerings that combine voice, video and data is a key trend for telecommunications service providers. IP-based technology plays an important role on this scenario by enabling the delivery of video over a multiservice IP network, a service commonly known as Internet Protocol Television (IPTV). There are many challenges to a large scale roll out of IPTV services, though. When compared to traditional voice and data services, video services introduce a higher level of complexity to the service providers\' environment. The technology issues related to IPTV range from the upgrade of the existing networks and systems to the deployment of new technology platforms oriented to video services delivery, which are not common in a service provider\'s technology architecture. Within this context, the techno-economic analysis methodology presented in this work aims to support the decision process underlying the IPTV services launch by a telecommunications service provider. The proposed methodology leads to the identification of economic feasibility conditions associated to relevant services aspects and required technology infrastructure alternatives. The methodology encompasses the main following activities: services definition; services\' requirements identification; analysis of the existing technology architecture; design and dimensioning of the new technology infrastructure that will support the services; economic analysis; sensitivity and scenario analysis. Besides the methodology proposition, this work includes a case study illustrating its application to a fictional service provider.

Orientadora: Margarethe Born Steinberger-Elias / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Informação, 2013

As centrais de carga são um importante mecanismo de coordenação do mercado de fretes, tendo como um de seus objetivos ampliar as informações sobre este mercado, reduzindo a incerteza na obtenção de cargas e os custos de transportes. Com o avanço da internet, a possibilidade de criação de centrais de cargas abrangendo grandes áreas e um grande número de usuários tornou-se uma alternativa atraente, utilizada cada vez com maior freqüência. Entretanto, pouco se conhece sobre a sua utilização em atividades ligadas à área de logística. Assim, este trabalho objetivou caracterizar as centrais de cargas na internet, a sua utilização, por embarcadores e transportadoras, em atividades logísticas e testar a hipótese de que diferentes empresas, trabalhando com diferentes tipos de produtos, terão percepções e necessidades diferentes em relação aos serviços oferecidos. As análises fatorial e de conglomerados foram utilizadas para se atingir esses objetivos. No período estudado observou-se um aumento significativo no número de serviços disponíveis em diversos países e que as empresas possuem uma série de características comuns, como a orientação voltada tanto para embarcadores como transportadores, a formação de preços por meio de leilões e o aumento no número de centrais com participação na transação efetuada por seus usuários. O grupo de empresas estudadas caracterizou-se por transportar/produzir cargas gerais e produtos agrícolas, empregando a internet principalmente nas áreas administrativas, para a contratação de fretes e tomadas de preço. Os serviços oferecidos atualmente pelas centrais foram considerados importantes pelas empresas pesquisadas, que ressaltaram a necessidade de conhecer e identificar os parceiros com que se negocia na rede. A análise fatorial permitiu agrupar as características e serviços que aparecem com mais freqüências nos sites, gerando 6 fatores identificados como: serviços prestados, segurança e tamanho da comunidade de usuários, serviços adicionais, pré-seleção de participantes e abrangência dos serviços, integração e forma de negociação e imparcialidade do site. Esses fatores indicam quais os pontos que devem ser considerados para o estabelecimento de novos sistemas ou na melhoria dos existentes. Na análise de conglomerados foram obtidos 3 grupos de empresas. O grupo 1 apresentou um número equivalente de embarcadores e transportadores, que trabalham principalmente com cargas gerais e agrícolas, estando dividido entre empresas que utilizam, ou não, a internet. Esse grupo apresenta a melhor distinção entre a importância atribuída aos serviços, quando comparado aos outros dois. O conglomerado 2 possui principalmente operadores logísticos e transportadoras, que trabalham com a maior variedade de cargas entre os grupos. No grupo predominam as empresas que não utilizam a internet. Esse conglomerado atribuiu os maiores valores às questões referentes aos serviços oferecidos pelas centrais, considerando-as como importantes. O c onglomerado 3 é formado principalmente por embarcadores, possui o maior número de usuários da internet e atribuiu os menores valores aos serviços avaliados. Com base nesses resultados, pode-se inferir que empresas diferentes, no caso embarcadores e transportadores, atribuem importância diferente aos serviços oferecidos pelas centrais de cargas. Deve -se considerar que os resultados encontrados são válidos apenas para as empresas pesquisadas e focam a realidade de um período determinado, exigindo um acompanhamento de seu desenvolvimento ao longo do tempo. / Load matching services are a ve ry important mechanism for coordination of the freight market and enlarging the information on such market is one of their targets, in order to reduce the uncertainty in the load obtainment and transportation costs. With the advance of the internet, the possibility of creation of load matching services including large areas and a large number of users became an attractive alternative, which is used in larger frequency. Nevertheless its application related to activities in the Logistics is not well known yet. This study aims at the characterization of load matching services in the internet, its use by shippers and carriers in Logistic activities and also the test of the hypothesis that different types of companies dealing with different types of products will have different perceptions and needs on the available services. The factor analyses and cluster analyses were used in order to reach such objectives. During the period the study was conducted it has been observed a significant increase in the number of services available in several countries and that the companies have a series of common characteristics, such as the orientation either to shippers as well as tocarriers; price formation by means of auction and the increase of the load matching services with participation of their users in the transaction. Transporting/producing general cargoes and agricultural products using the internet mainly in the administrative areas for hiring the freights and price checkouts have characterized the group of companies that was studied. The current services offered by the load matching services were considered important by the companies that were surveyed; such companies highlighted the need of knowing and identifying the partners with whom they deal in the web. The factor analyses allowed to group up the characteristics and services that are more common in the sites, generating 6 factors identified as services offered, safety and size of the user's community, additional services, pre-selection of participants and wide ranging of services, integration and negotiation style and impartiality on the site. These factors indicate which aspects must be taken into account in order to establish new systems or to improve the existing ones. In the cluster analyses, three different groups were identified. Group 1 presented an equivalent number of shippers and carriers that deal mainly with general and agricultural cargoes and that are split into companies that use or not the internet. This group shows the best distinction between the importance given to the services when compared with the other groups. Group 2 has mainly logistic operators and carriers that work with the biggest variety of loads among the groups. In this group there is a predominance of companies that do not use the i nternet. This group has attributed the biggest values to aspects referring to the services offered by the load matching services, considering them as very important. Group 3 is made up mainly by shippers, has the largest number of the internet users and has the least values to the evaluated services. Based on these results, one can infer that different companies (in the case shippers and carriers) give different importance to the services offered by the load matching services. One must have in mind that the results obtained are valid only to the companies that were studied and that the research focuses the day-to-day reality of a specific period of time what, in turn, creates the need of its posterior development in time.

Com a tecnologia digital, as redes de comunicação têm sido de fundamental importância para o bom funcionamento das subestações de energia elétrica. Criado em 2002, o padrão IEC 61850 busca harmonizar a diversidade de equipamentos e fabricantes, e possibilitar a integração de dados para que o máximo de benefícios possa ser extraído. Nesse contexto, o protocolo GOOSE (Generic Object Oriented Substation Event), pertinente ao padrão IEC 61850, é um datagrama multicast concebido para funcionar na rede local ou de longa distância que interliga as subestações de energia elétrica. Nos ambientes de longa distância, o tráfego de dentro para fora, e vice-versa, deveria passar por um firewall. Porém, a tecnologia de firewall atual não é capaz de inspecionar as mensagens GOOSE reais ou originadas a partir de um ataque, e afeta o tempo de transferência das mesmas, que, no enlace de comunicação, não deve exceder 5ms. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é desenvolver um firewall em hardware reconfigurável, por meio da plataforma NetFPGA, de modo que o incremento no tempo de propagação de uma mensagem GOOSE, Tipo 1A (Trip), ao transpor o dispositivo de segurança, não ultrapasse 20% do tempo total destinado ao enlace de comunicação. Por ter a capacidade de ser um acelerador, construído por meio de hardware reconfigurável FPGA (Field Programmable Gate Array), a NetFPGA conduz enlaces Gigabit, e torna possível examinar e estabelecer regras iniciais de autorização ou negação para o tráfego de mensagens GOOSE, manipulando os campos do quadro ISO/IEC 8802-3. O incremento no tempo máximo de propagação de uma mensagem com 1518 bytes foi de 77,39 μs, com 77,38 μs de tempo médio. Um algoritmo de criptografia e outro de autenticação também foram testados e mensagens falsas não conseguiram transpor o firewall. No momento atual da pesquisa, concluiu-se que o firewall em NetFPGA, pertinente ao conjunto de recursos de hardware e software destinados a garantir a segurança de uma rede, é capaz de rejeitar mensagens GOOSE falsas e fornecer segurança aos dispositivos ativos de uma subestação, sem atrasos adicionais superiores a 1ms. / With the digital technology, the communication networks have been of fundamental importance for the good performance of power substations. Created in 2002, the IEC 61850 standard seeks for harmonization of the different equipment and manufacturers, enabling the integration of data for maximum performance. In this context, the GOOSE (Generic Object Oriented Substation Event) message, concerning the IEC 61850 standard, is a multicast datagram, designed to operate in LAN or WAN that connects power substations. In the long-distance environment, the propagation time in the communication link must not exceed 5ms. The current firewall technology is not able to differ true GOOSE messages from the ones originated from an attack, and it affects the transfer time of messages. The objective of this research is to develop a reconfigurable firewall hardware, using the NetFPGA platform, so that the increase in propagation time of a GOOSE message, Type 1A (Trip), does not exceed 20% of the total time allocated to the link communication. Due to the ability of NetFPGA of being an accelerator, and having been built by using reconfigurable FPGA (Field Programmable Gate Array) leading to Gigabit links, it was possible to examine and establish initial rules of authorization or denial of GOOSE messages by manipulating some of the fields from the table ISO/IEC 8802-3. The increase in the maximum propagation time of a message of 1518 bytes was 77.39 μs, with the average of 77.38 μs. Fake messages failed to cross the firewall. Results from a process of authentication and encryption were also presented. At the present study, it has been concluded that the firewall using NetFPGA, concerning the hardware and software in order to ensure the security of a network, is able to reject false GOOSE messages and provide security to devices of a power substation without time increments greater than 1ms.

A evolução do portfolio de serviços das operadoras em direção a ofertas convergentes que combinam serviços de voz, dados e vídeo é uma tendência do setor de telecomunicações. É neste contexto que o conceito de Internet Protocol Television (IPTV) ganha um papel relevante, pois permite às operadoras oferecerem serviços de vídeo utilizando como base uma infra-estrutura de rede convergente baseada em Internet Protocol (IP). Entretanto, existem diversos desafios relacionados à introdução de serviços IPTV. A nova realidade que inclui os serviços de vídeo apresenta um patamar de complexidade superior ao dos serviços já conhecidos. No que diz respeito à tecnologia, existem questões que permeiam desde a adaptação da infra-estrutura de rede e sistemas existentes até a implantação de plataformas de vídeo, até então não usuais no ambiente das operadoras. Neste cenário de complexidade, a metodologia de análise técnico-econômica proposta neste trabalho se torna útil para suportar a tomada de decisão relacionada à introdução de serviços IPTV. A metodologia proposta visa gerar subsídios para a identificação das condições em que se verifica a viabilidade econômica do serviço tendo em vista aspectos relacionados ao próprio serviço e a arquitetura tecnológica que o suporta. Para isto, a metodologia abrange as seguintes atividades: definição do serviço; mapeamento de seus requisitos; análise da arquitetura tecnológica existente; delineamento e dimensionamento da arquitetura tecnológica que suportará os novos serviços; modelagem econômica; análise de sensibilidade e cenários; e, por fim, análise dos resultados. Além da proposição da metodologia de análise, este trabalho inclui a aplicação da metodologia proposta em um caso de referência representativo da realidade de uma operadora de telecomunicações. / The evolution towards integrated service offerings that combine voice, video and data is a key trend for telecommunications service providers. IP-based technology plays an important role on this scenario by enabling the delivery of video over a multiservice IP network, a service commonly known as Internet Protocol Television (IPTV). There are many challenges to a large scale roll out of IPTV services, though. When compared to traditional voice and data services, video services introduce a higher level of complexity to the service providers\' environment. The technology issues related to IPTV range from the upgrade of the existing networks and systems to the deployment of new technology platforms oriented to video services delivery, which are not common in a service provider\'s technology architecture. Within this context, the techno-economic analysis methodology presented in this work aims to support the decision process underlying the IPTV services launch by a telecommunications service provider. The proposed methodology leads to the identification of economic feasibility conditions associated to relevant services aspects and required technology infrastructure alternatives. The methodology encompasses the main following activities: services definition; services\' requirements identification; analysis of the existing technology architecture; design and dimensioning of the new technology infrastructure that will support the services; economic analysis; sensitivity and scenario analysis. Besides the methodology proposition, this work includes a case study illustrating its application to a fictional service provider.

O presente trabalho teve como objetivo propor e testar uma metodologia para a realização de bindings dinâmicos na tecnologia LonWorks®, com a finalidade de permitir que um Sistema Distribuído de Comunicação Telefônica Privada (SDCTP), também desenvolvido com a tecnologia LonWorks®, realizasse seus enlaces telefônicos. Para tal, utilizou-se uma metodologia voltada para equipamentos embarcados e a visão de agentes reativos no desenvolvimento de cada dispositivo de rede, oferecendo uma solução única, prática e totalmente inédita na tecnologia LonWorks® e nos dispositivos de PABX. Essa visão resultou no desenvolvimento de dispositivos inteligentes e totalmente autônomos, no que diz respeito aos seus processos internos, gerando resultados satisfatórios e mais eficientes do que se esperava com base nos requisitos levantados para o sistema SDCTP. Este trabalho é o ponto de partida e oferece uma base para o desenvolvimento de novas funcionalidades, tanto nos sistemas de telefonia atuais, quanto nas redes de controle. / This presentation has the goal to propose and test a new method to implement dynamic bindings in LonWorks® technology, allowing a new Private Telephony Comunication Distributed System (SDCTP), also developed with LonWorks® technology, to make their telephone links. In order to do this, a method for developping embedded systems and the reactive agent view was applied for each different devices in this new system, thus offering a unique, practical and innovative solution for both, LonWorks® and PBX systems. This view allowed the implementation of intelligent and autonomous devices, specially in their internal process, thus granting satisfactory and more efficient results based on the SDCTP requirements. This work is the kick-off and the basis for developing new functions for telephone systems and control networks.

A Internet das Coisas é um novo paradigma de comunicação que estende o mundo virtual (Internet) para o mundo real com a interface e interação entre objetos. Ela possuirá um grande número de dispositivos heteregôneos interconectados, que deverá gerar um grande volume de dados. Um dos importantes desafios para seu desenvolvimento é se guardar e processar esse grande volume de dados em aceitáveis intervalos de tempo. Esta pesquisa endereça esse desafio, com a introdução de serviços de análise e reconhecimento de padrões nas camadas inferiores do modelo de para Internet das Coisas, que procura reduzir o processamento nas camadas superiores. Na pesquisa foram analisados os modelos de referência para Internet das Coisas e plataformas para desenvolvimento de aplicações nesse contexto. A nova arquitetura de implementada estende o LinkSmart Middeware pela introdução de um módulo para reconhecimento de padrões, implementa algoritmos para estimação de valores, detecção de outliers e descoberta de grupos nos dados brutos, oriundos de origens de dados. O novo módulo foi integrado à plataforma para Big Data Hadoop e usa as implementações algorítmicas do framework Mahout. Este trabalho destaca a importância da comunicação cross layer integrada à essa nova arquitetura. Nos experimentos desenvolvidos na pesquisa foram utilizadas bases de dados reais, provenientes do projeto Smart Santander, de modo a validar da nova arquitetura de IoT integrada aos serviços de análise e reconhecimento de padrões e a comunicação cross-layer. / The Internet of Things is a new communication paradigm in which the Internet is extended from the virtual world to interface and interact with objects of the physical world. The IoT has high number of heterogeneous interconnected devices, that generate huge volume data. The most important IoT challenges is store and proccess this large volume data. This research addresses this issue by introducing pattern recognition services into the lower layers of the Internet of Things reference model stack and reduces the processing at the higher layers. The research analyzes the Internet of Things reference model and Middleware platforms to develop applications in this context. The new architecture implementation extends the LinkSmart by introducing a pattern recognition manager that includes algorithms to estimate parameters, detect outliers, and to perform clustering of raw data from IoT resources. The new module is integrated with the Big Data Haddop platform and uses Mahout algorithms implementation. This work highlights the cross-layer communication intregated in the new IoT architecture. The experiments made in this research using the real database from Smart Santander Framework to validate the new IoT architecture with pattern recognition services and cross-layer communication.

Dissertation submitted for obtain the degree of Doctor in Electrical and Computer Engineering, at the Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

A dissertação apresenta uma solução para a singular dependência, até hoje, de gestos de mão para se conseguir que o ônibus pare no ponto. É o único transporte coletivo que ainda depende desse método de baixa confiabilidade, que se mostra especialmente problemático no caso de usuários vulneráveis e para todos os usuários nos horários e locais críticos. Ao mesmo tempo, esta solução permite que os ônibus deixem de fazer paradas não solicitadas, aumentando a velocidade comercial. Propõe-se uma solução através do uso de um aplicativo colaborativo em redes de celulares, semelhante ao que já acontece com os taxis. Ao contrário de outros aplicativos, que informam posições e distâncias dos ônibus, esse coordena as ações adequadas a serem tomadas pelos ônibus para o atendimento solicitado. Três alternativas são delineadas para adoção em serviços que estejam especificando novos sistemas, para aqueles que já possuem um controle centralizado antigo e que desejam adaptar esse novo recurso a ele ou os que preferem uma solução paralela simples. Esse último caso também pode ser usado em cidades que sem ter operação controlada e com poucos recursos procuram uma solução barata, mas completa. A provável aceitação pública da proposta é testada sem o desenvolvimento ainda de um protótipo operacional, utilizando técnicas de Projeto de Serviço (Service Design - SD) com grupos de discussão estimulados visualmente para relembrar as experiências de viagem. A utilização desse método simples se prova suficiente para a verificação precoce de desenvolvimento de sistemas que pode - de forma econômica - corrigir enganos antes de maiores investimentos. A proposta, por irradiação voluntária das intenções do viajante, deixando o resto a cargo do sistema de transporte, se alinha à tendência atual de dar maior importância aos sistemas com resultados determinados pelo contexto e intenções dos usuários, ao invés de os que oferecem informações para que ele decida. As aplicações adicionais são inúmeras, já que a solução aqui pesquisada se enquadra numa nova tendência de Resultados por Contexto, em que os serviços se reorganizam à situação (ou intenção) de seu usuário se essas informações forem transmitidas e utilizadas. / The thesis proposes a solution for the unique way in which passengers until now hail buses at stops using hand gestures to try to make them stop. This is the only case in which public transportation riders still depend for service on this undependable method that is especially critical for those with disabilities or all users during stressful conditions or hours. At the same time, the use of the application permits services that halt at all stops to stop doing so resulting in higher commercial speeds. The proposed solution uses a mobile collaborative network like those used for e-Hailing taxis and cars. Different from other solutions that display location and time distances of all buses to passengers, it takes over all actions that are necessary to stop the bus where the passenger has called from. Three development options are outlined for services that are specifying new systems, for those that already have an outdated one and wish to adapt them to include these new functions or those that prefer a simple parallel solution. This last alternative can also be used by cities without centralized bus operation control and counting on limited funds that are looking for a simple and economical but complete solution. The probable acceptance of this application by the public is tested without having to develop a working prototype, by using discussion groups with visual stimulation to develop travel experience recall. The use of this simple method proves itself adequate for early pre-prototype testing of system development which can economically correct major mistakes before greater investments in the project are made. The application, by broadcasting traveler intentions and leaving the rest to the transportation system, is in line with today\'s choice of emphasizing system developments that include context, as well as intentions, in their results instead of search information that is turned over for passenger decision. Many additional applications are possible, as the approach researched agrees with today\'s trend of Results from Context in which services rearrange themselves according to the situation and user intentions if this information is transmitted and used.