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 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.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissLAG.pdf: 787800 bytes, checksum: d4508cae885190812202856f7b54a35c (MD5) Previous issue date: 2002-08-30 / The TEV (Teaching Environment for Virtuoso) environment is a set of teaching tools that support the phases of analysis, design, implementation, depuration and test of real-time applications which are executed using the Virtuoso (Virtual Single Processor Programming System) kernel. This environment allows the application designer to graphically define the application data structures through an editor, write the C language code of the tasks and functions of the application and, finally, generate the necessary files to compile the application. These facilities solve most of the problems while generating of real-time applications, however, they do not support distributed applications. This master research aims at modeling and implementing an API (Application Programming Interface), based on TCP/IP protocols, to be used together with the TEV environment in order to provide some functionality related to real-time application generation on a network structure as well as to deal with some problems related to transparency in the communication between the protocols and the application processes. Based on this API, a generator, called AGAD, was developed to be used in the implementation and monitoring of the tasks involved with the communication. This work presents the API modeling, its utilization on the creation of the AGAD and the integration of the with TEV. / O ambiente TEV (Teaching Environment for Virtuoso) é um conjunto de ferramentas de ensino que suportam as fases de análise, projeto, implementação, depuração e testes de aplicações de tempo real que são executadas usando o kernel Virtuoso (Virtual Single Processor Programming System). Tal ambiente permite ao projetista da aplicação definir graficamente suas estruturas de dados através de um editor, escrever o código em linguagem C das suas tarefas e funções e, por fim, gerar os arquivos necessários para sua compilação. Estas facilidades resolvem grande parte dos problemas encontrados na geração de aplicações de tempo real, porém, as mesmas não dão suporte a aplicações distribuídas. O objetivo deste trabalho de mestrado é a modelagem e implementação de uma API (Application Programming Interface), baseada na pilha de protocolos TCP/IP, para ser utilizada em conjunto com o ambiente TEV de forma a prover funcionalidades relacionadas com a geração de aplicações de tempo real em uma estrutura de rede, bem como tratar problemas originados pela transparência existente na comunicação entre os protocolos e os processos destas aplicações. A partir desta API foi desenvolvido um gerador, denominado AGAD (Ambiente para Geração de Aplicações Distribuídas), para ser utilizado na implementação e monitoração das tarefas envolvidas com a comunicação. Este trabalho apresenta a modelagem da API, sua utilização na construção da ferramenta AGAD e a integração desta com o TEV.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1680.pdf: 2540055 bytes, checksum: 6068982fae71ad51efe5f0ebb3308784 (MD5) Previous issue date: 2006-12-15 / The advent of grid computing made possible to access distributed resources, even when they are geographically spread or belong to different organizations. The most used environment for accessing these distributed resources is the Internet, a worldwide computer network based in TCP/IP architecture. Grid computing provides the infrastructure necessary for managing and communicating with the resources offered by different organizations. These organizations are also known as virtual organizations (VO's). Some of the applications used in these collaborating environments may have minimum requirements by quality of service (QoS). However, the "best effort" service, which is offered by Internet, is not capable to satisfy these QoS requirements. In this case, a different solution is needed, in order to provide guarantees related to the traffic in communication channels. This master thesis aims to apply the concepts of quality of service for networks in grid computing, providing end-to-end quality of service between grid computing applications. In order to achieve this goal, we investigate the use of commutation infrastructure provided by MPLS networks. Using traffic engineering mechanisms for routes determination, we aim to provide better control of data flows, improving the performance of distributed applications in geographically highly spread environments. / O surgimento da computação em grade possibilitou o acesso a recursos distribuídos que podem estar dispersos geograficamente e pertencer a diferentes organizações. O meio mais utilizado para prover acesso a tais recursos é a Internet, uma rede de computadores de alcance mundial baseada na arquitetura TCP/IP. As grades computacionais fornecem a infra-estrutura necessária à comunicação e ao gerenciamento dos recursos fornecidos por estas organizações, também conhecidas por organizações virtuais (VOs) . Algumas das aplicações utilizadas nestes ambientes colaborativos podem possuir requisitos mínimos de qualidade de serviço (QoS). Entretanto, o serviço de melhor esforço oferecido pela Internet não é capaz de satisfazer tais exigências, sendo preciso utilizar outra forma para se obter garantias em relação à capacidade de tráfego dos canais de comunicação. Este trabalho de mestrado objetiva aplicar os conceitos de qualidade de serviço de redes para o provimento de qualidade de serviço fim-a-fim nas comunicações entre aplicações para grades computacionais. Para tanto, investiga o uso da infra-estrutura de comutação provida pelas redes MPLS. Usando mecanismos de determinação de rotas em Engenharia de Tráfego, busca-se prover melhor controle dos fluxos de dados, beneficiando aplicações distribuídas em ambientes de grande dispersão física.

O protocolo International Electrotechnical Commission (IEC)-61850 tornou possível integrar os equipamentos das subestações de energia elétrica, através de uma rede de comunicação de dados Ethernet de alta velocidade. A utilização deste protocolo tem como objetivo principal a interligação dos Intelligent Electronic Devices (IEDs) para a automatização dos processos no sistema elétrico. As contribuições deste protocolo para a integração do controle e supervisão do sistema elétrico são diversas, porém, o fato de utilizar uma rede de comunicação de dados Ethernet integrada expõe o sistema elétrico à ataques cibernéticos. A norma IEC-62351 estabelece uma série de recomendações para prover segurança à rede de comunicação do sistema elétrico, dentre elas, o gerenciamento da rede de comunicação, a análise dos campos da mensagem Generic Object Oriented Substation Event (GOOSE) e a utilização de sistemas de detecção de intrusão. O presente trabalho descreve o desenvolvimento de um Intrusion Detection System (IDS) que atende os requisitos de segurança propostos pelo protocolo IEC-62351, para a identificação de ataques à comunicação realizada por mensagens GOOSE do protocolo IEC-61850, e entre equipamentos do sistema elétrico. Para o desenvolvimento desta aplicação, foram identificados os campos que compõem as mensagens GOOSE, de forma a reconhecer os valores esperados em diferentes situações de operação do sistema elétrico. Determinaram-se padrões de comportamento a serem utilizados para discernir mensagens falsas na rede de comunicação. Instalou-se e configurou-se um sistema operacional de tempo real embarcado na plataforma de desenvolvimento Zynq Board (ZYBO), juntamente com o controlador Open-Mul, para gerenciar a rede de comunicação da subestação, através do protocolo OpenFlow, realizando otimizações para o tráfego multicast. Foi desenvolvido um sistema de detecção e bloqueio de mensagens GOOSE falsas que utiliza o protocolo OpenFlow para controle da rede de comunicação do Sistema Elétrico. Desenvolveu-se ainda um sistema inteligente, utilizando-se uma Rede Neural Artificial (RNA) Nonlinear Autoregressive Model with Exogenous Input (NARX), para predição do tráfego realizado por mensagens GOOSE e detecção de ataques Distributed Deny of Service (DDOS). Os resultados obtidos demonstraram que o protocolo OpenFlow pode ser uma ferramenta interessante para controle da rede, porém, os fabricantes necessitam amadurecer sua implementação nos switches, para que sejam utilizados em produção nas redes de comunicação das subestações. O sistema de predição do tráfego gerado por mensagens GOOSE apresentou benefícios interessantes para a segurança da rede de comunicação, demonstrando potencial para compor um sistema de detecção de ataques DDOS realizado por mensagens GOOSE, na rede de comunicação das subestações de energia elétrica. / The IEC-61850 made it possible to integrate equipments of electric power system substations to a high-speed Ethernet data communication network. Its main goal is the interconnection of IEDs for the automation of processes in an electrical system. The contributions of this protocol for the integration of the control and supervision of the electrical system are diverse, although an Ethernet network exposes the electrical system for cyber attacks. The IEC-62351 states a series of recommendations to provide security to the communication network of the electrical system, such as the communication network management, the analysis of GOOSE messages and the use of intrusion detection systems. This study describes the development of an IDS that meets the security requirements proposed by the IEC-62351 standard to identify attacks on communication between GOOSE messages exchanged by electrical equipment using IEC-61850. For the development of this application, fields of the GOOSE messages were identified, in order to recognize the expected values in different power system operating conditions. Behaviour patterns were determined to detect false messages on the communication network. A real-time embedded operating system on ZYBO was installed and configured, as well as the OpenMul controller to manage the communication network of the substation through the OpenFlow protocol, performing optimizations for multicast traffic. A detection system and block tamper GOOSE messages, using the OpenFlow protocol for control of the electrical system communication network, were developed. In addition, an intelligent system using an Artificial Neural Network (ANN) Nonlinear Autoregressive Model with Exogenous Input (NARX) for predicting of the GOOSE messages traffic and the detection of Distributed Deny of Service attack (DDOS) were also developed. The results obtained show that the OpenFlow protocol may be a valuable tool for network control, however, manufacturers should maturely carry on with its implementation in the switches, so that it be used in substation communication networks. The traffic prediction system of the GOOSE messages presented interesting benefits for the security of the communication network, demonstrating potential to built a DDOS attack detection system performed by GOOSE messages on the communication network of electric power substations.

Desde seu lançamento, em 2002, a Norma IEC 61850 vem evoluindo para se tornar o padrão adotado nos Sistemas de Automação de Subestações. Dentre seus vários aspectos, destacam- se os serviços de tempo real, que permitem a implementação de funções de automação e de proteção dentro da subestação através da troca de mensagens específicas entre Dispositivos Eletrônicos Inteligentes através de um barramento digital de rede de dados. O objetivo central deste trabalho é explorar algumas das questões que envolvem a implementação de uma classe de serviços de tempo real: a transmissão de valores amostrados através de Serviços SMV, definidos pela Norma IEC 61850-9. Primeiramente, apresenta-se um breve resumo das principais características da Norma IEC 61850 que possibilitam o atendimento dos três requisitos por ela estabelecidos como base: a interoperabilidade entre dispositivos de diferentes fabricantes, a versatilidade na configuração e reconfiguração do Sistema de Automação da Subestação, e a possibilidade de implementação de novas tecnologias. Em seguida, explora-se com maior profundidade todos os aspectos relevantes à implementação dos Serviços SMV. Devido à complexidade deste assunto, o autor propõe abordá-lo sob a ótica de cinco tópicos interdependentes: variações da Norma IEC 61850-9, confiabilidade do barramento de processo, sincronismo de tempo, análise da qualidade da medição e segurança cibernética. Com base nos resultados apresentados neste estudo, propõem-se duas plataformas, um protótipo de Transformador de Potencial Óptico e um protótipo de Relé de Proteção Diferencial para transformadores de potência, com o objetivo de explorar alguns dos aspectos pertinentes à implementação de um barramento de processo de acordo com a Norma IEC 61850-9. Também foram realizados testes de geração e transmissão de mensagens contendo valores de amostras de tensão/corrente do sistema elétrico (denominadas de SV Messages) com a finalidade de implementá-las de fato e avaliar as ferramentas de mercado disponíveis. Por fim foi proposto um modelo para a simulação do sistema de potência em conjunto com a rede de comunicação utilizando o programa Matlab/Simulink. O autor espera que este trabalho contribua para esclarecer os vários conceitos envolvidos na implementação do barramento de processo definido pela Norma IEC 61850-9, auxiliando na pesquisa e no desenvolvimento de novas ferramentas e dispositivos, e no aprimoramento da Norma IEC 61850. / Since its introduction, in 2002, the IEC 61850 Standard has been evolved to become the standard adopted in Substation Automation Systems. Among its various aspects it can be highlighted the real-time services, which allows the implementation of automation and protection functions within the substation by exchanging specific messages between Intelligent Electronic Devices via a digital data bus network. The main objective of this text is to explore some issues about the implementation of one class of real-time services: the transmission of sampled values through SMV Services, defined by IEC 61850-9 Standard. First, it is presented a brief summary of the main features of IEC 61850 Standard which allows it to meet the three main requirements on this standard: interoperability between devices from different manufacturers, versatility in configuration and reconfiguration of Substation Automation System, and possibility of implementation of new technologies. Next, it is explored, with more details, all aspects involved in the implementation of SMV Services. Due to the complexity of this subject, the author proposes approaches it from the perspective of five interdependent topics: variations of IEC 61850-9 Standard, process bus reliability, time synchronism, analysis of measurement quality, and cyber security. Based on results presented two platforms are proposed, an Optical Voltage Transformer prototype and a Differential Protection Relay prototype for power transformers, in order to explore some of aspects related to the implementation of a process bus according to IEC 61850-9 Standard. It was executed also some tests of generation and transmission of messages containing samples values of voltage/current from power system (referred as SV Messages) in order to implement them in fact, and to evaluate available market tools. At the end it is propoused a model for simulation of power system and network communication using Matlab/Simulink software. The author hopes this work may contribute to clarify the various concepts involved in the implementation of a process bus according to IEC 61850-9 Standard, aiding in research and development of new tools and devices, and improvement of IEC 61850 Standard.

O protocolo International Electrotechnical Commission (IEC)-61850 tornou possível integrar os equipamentos das subestações de energia elétrica, através de uma rede de comunicação de dados Ethernet de alta velocidade. A utilização deste protocolo tem como objetivo principal a interligação dos Intelligent Electronic Devices (IEDs) para a automatização dos processos no sistema elétrico. As contribuições deste protocolo para a integração do controle e supervisão do sistema elétrico são diversas, porém, o fato de utilizar uma rede de comunicação de dados Ethernet integrada expõe o sistema elétrico à ataques cibernéticos. A norma IEC-62351 estabelece uma série de recomendações para prover segurança à rede de comunicação do sistema elétrico, dentre elas, o gerenciamento da rede de comunicação, a análise dos campos da mensagem Generic Object Oriented Substation Event (GOOSE) e a utilização de sistemas de detecção de intrusão. O presente trabalho descreve o desenvolvimento de um Intrusion Detection System (IDS) que atende os requisitos de segurança propostos pelo protocolo IEC-62351, para a identificação de ataques à comunicação realizada por mensagens GOOSE do protocolo IEC-61850, e entre equipamentos do sistema elétrico. Para o desenvolvimento desta aplicação, foram identificados os campos que compõem as mensagens GOOSE, de forma a reconhecer os valores esperados em diferentes situações de operação do sistema elétrico. Determinaram-se padrões de comportamento a serem utilizados para discernir mensagens falsas na rede de comunicação. Instalou-se e configurou-se um sistema operacional de tempo real embarcado na plataforma de desenvolvimento Zynq Board (ZYBO), juntamente com o controlador Open-Mul, para gerenciar a rede de comunicação da subestação, através do protocolo OpenFlow, realizando otimizações para o tráfego multicast. Foi desenvolvido um sistema de detecção e bloqueio de mensagens GOOSE falsas que utiliza o protocolo OpenFlow para controle da rede de comunicação do Sistema Elétrico. Desenvolveu-se ainda um sistema inteligente, utilizando-se uma Rede Neural Artificial (RNA) Nonlinear Autoregressive Model with Exogenous Input (NARX), para predição do tráfego realizado por mensagens GOOSE e detecção de ataques Distributed Deny of Service (DDOS). Os resultados obtidos demonstraram que o protocolo OpenFlow pode ser uma ferramenta interessante para controle da rede, porém, os fabricantes necessitam amadurecer sua implementação nos switches, para que sejam utilizados em produção nas redes de comunicação das subestações. O sistema de predição do tráfego gerado por mensagens GOOSE apresentou benefícios interessantes para a segurança da rede de comunicação, demonstrando potencial para compor um sistema de detecção de ataques DDOS realizado por mensagens GOOSE, na rede de comunicação das subestações de energia elétrica. / The IEC-61850 made it possible to integrate equipments of electric power system substations to a high-speed Ethernet data communication network. Its main goal is the interconnection of IEDs for the automation of processes in an electrical system. The contributions of this protocol for the integration of the control and supervision of the electrical system are diverse, although an Ethernet network exposes the electrical system for cyber attacks. The IEC-62351 states a series of recommendations to provide security to the communication network of the electrical system, such as the communication network management, the analysis of GOOSE messages and the use of intrusion detection systems. This study describes the development of an IDS that meets the security requirements proposed by the IEC-62351 standard to identify attacks on communication between GOOSE messages exchanged by electrical equipment using IEC-61850. For the development of this application, fields of the GOOSE messages were identified, in order to recognize the expected values in different power system operating conditions. Behaviour patterns were determined to detect false messages on the communication network. A real-time embedded operating system on ZYBO was installed and configured, as well as the OpenMul controller to manage the communication network of the substation through the OpenFlow protocol, performing optimizations for multicast traffic. A detection system and block tamper GOOSE messages, using the OpenFlow protocol for control of the electrical system communication network, were developed. In addition, an intelligent system using an Artificial Neural Network (ANN) Nonlinear Autoregressive Model with Exogenous Input (NARX) for predicting of the GOOSE messages traffic and the detection of Distributed Deny of Service attack (DDOS) were also developed. The results obtained show that the OpenFlow protocol may be a valuable tool for network control, however, manufacturers should maturely carry on with its implementation in the switches, so that it be used in substation communication networks. The traffic prediction system of the GOOSE messages presented interesting benefits for the security of the communication network, demonstrating potential to built a DDOS attack detection system performed by GOOSE messages on the communication network of electric power substations.

Desde seu lançamento, em 2002, a Norma IEC 61850 vem evoluindo para se tornar o padrão adotado nos Sistemas de Automação de Subestações. Dentre seus vários aspectos, destacam- se os serviços de tempo real, que permitem a implementação de funções de automação e de proteção dentro da subestação através da troca de mensagens específicas entre Dispositivos Eletrônicos Inteligentes através de um barramento digital de rede de dados. O objetivo central deste trabalho é explorar algumas das questões que envolvem a implementação de uma classe de serviços de tempo real: a transmissão de valores amostrados através de Serviços SMV, definidos pela Norma IEC 61850-9. Primeiramente, apresenta-se um breve resumo das principais características da Norma IEC 61850 que possibilitam o atendimento dos três requisitos por ela estabelecidos como base: a interoperabilidade entre dispositivos de diferentes fabricantes, a versatilidade na configuração e reconfiguração do Sistema de Automação da Subestação, e a possibilidade de implementação de novas tecnologias. Em seguida, explora-se com maior profundidade todos os aspectos relevantes à implementação dos Serviços SMV. Devido à complexidade deste assunto, o autor propõe abordá-lo sob a ótica de cinco tópicos interdependentes: variações da Norma IEC 61850-9, confiabilidade do barramento de processo, sincronismo de tempo, análise da qualidade da medição e segurança cibernética. Com base nos resultados apresentados neste estudo, propõem-se duas plataformas, um protótipo de Transformador de Potencial Óptico e um protótipo de Relé de Proteção Diferencial para transformadores de potência, com o objetivo de explorar alguns dos aspectos pertinentes à implementação de um barramento de processo de acordo com a Norma IEC 61850-9. Também foram realizados testes de geração e transmissão de mensagens contendo valores de amostras de tensão/corrente do sistema elétrico (denominadas de SV Messages) com a finalidade de implementá-las de fato e avaliar as ferramentas de mercado disponíveis. Por fim foi proposto um modelo para a simulação do sistema de potência em conjunto com a rede de comunicação utilizando o programa Matlab/Simulink. O autor espera que este trabalho contribua para esclarecer os vários conceitos envolvidos na implementação do barramento de processo definido pela Norma IEC 61850-9, auxiliando na pesquisa e no desenvolvimento de novas ferramentas e dispositivos, e no aprimoramento da Norma IEC 61850. / Since its introduction, in 2002, the IEC 61850 Standard has been evolved to become the standard adopted in Substation Automation Systems. Among its various aspects it can be highlighted the real-time services, which allows the implementation of automation and protection functions within the substation by exchanging specific messages between Intelligent Electronic Devices via a digital data bus network. The main objective of this text is to explore some issues about the implementation of one class of real-time services: the transmission of sampled values through SMV Services, defined by IEC 61850-9 Standard. First, it is presented a brief summary of the main features of IEC 61850 Standard which allows it to meet the three main requirements on this standard: interoperability between devices from different manufacturers, versatility in configuration and reconfiguration of Substation Automation System, and possibility of implementation of new technologies. Next, it is explored, with more details, all aspects involved in the implementation of SMV Services. Due to the complexity of this subject, the author proposes approaches it from the perspective of five interdependent topics: variations of IEC 61850-9 Standard, process bus reliability, time synchronism, analysis of measurement quality, and cyber security. Based on results presented two platforms are proposed, an Optical Voltage Transformer prototype and a Differential Protection Relay prototype for power transformers, in order to explore some of aspects related to the implementation of a process bus according to IEC 61850-9 Standard. It was executed also some tests of generation and transmission of messages containing samples values of voltage/current from power system (referred as SV Messages) in order to implement them in fact, and to evaluate available market tools. At the end it is propoused a model for simulation of power system and network communication using Matlab/Simulink software. The author hopes this work may contribute to clarify the various concepts involved in the implementation of a process bus according to IEC 61850-9 Standard, aiding in research and development of new tools and devices, and improvement of IEC 61850 Standard.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3072.pdf: 1703350 bytes, checksum: 5213111edf7f7c40880a68e93c0462c0 (MD5) Previous issue date: 2010-02-18 / Universidade Federal de Sao Carlos / Mobile computing devices often present high processing power and include several wireless network interfaces. 4G networks promise to provide a unified IP based infrastructure with QoS and security support for the communications using such devices. Transmission delays, and network disruptions, however, are often common when considering the current transmissions of mobile users. This work presents a software communications architecture which is tolerant to transmission delays and intermittent connectivity by exploring a hop-by-hop forwarding mode in DTNs. The proposed architecture is organized as a set of functional layers, which allow the use of different forwarding policies and network technologies. By providing the forwarding of objects, named bundles, an unlimited number of high level communication applications can be implemented on top of the architecture. Security aspects concerning the proper identification of users and transmission bundles, as well as the confidentiality and authentication of the received information are considered in the project of the developed architecture. Log keeping of the bundle forwarding activities performed by the architecture, including the interactions among users and the data passing operations, may be further investigated for use in different context aware forwarding and social organization algorithms. A partial implementation of the developed architecture was made and the results demonstrate the viability of its operation. / Dispositivos computacionais móveis comumente apresentam elevada capacidade de processamento e disponibilidade de múltiplas interfaces de comunicação em rede. Sob o ponto de vista da transmissão de dados, redes 4G deverão prover uma infraestrutura unificada baseada no uso do protocolo IP, com suporte a segurança e QoS para esses dispositivos. Atrasos de propagação, rupturas e perdas de conectividade, contudo, ainda são comuns quando se considera a mobilidade dos usuários. Este trabalho apresenta uma arquitetura de comunicação tolerante a atrasos e conectividade intermitente, que explora o modo de encaminhamento ponto a ponto para prover transmissões em redes DTNs. A arquitetura é organizada em camadas, possibilitando o uso de diferentes políticas de encaminhamento e de diferentes tecnologias de transmissão. Ao prover o encaminhamento de objetos de transmissão, chamados bundles, um número ilimitado de serviços de comunicação em alto nível pode ser implementado sobre a arquitetura desenvolvida. Questões de segurança na identificação dos usuários e dos bundles transmitidos, bem como a confidencialidade e a autenticação das informações são considerados no projeto da arquitetura desenvolvida. O registro de operações realizadas durante os encaminhamentos, incluindo contatos entre usuários e eventos de transmissão, pode ainda servir para alimentar uma base de dados a ser explorada por diferentes algoritmos relacionados a organizações sociais e políticas de encaminhamento cientes de contexto. Uma implementação parcial das funcionalidades previstas pela arquitetura foi realizada e os resultados obtidos mostram a viabilidade de sua operação.