Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2008. / Submitted by Jaqueline Oliveira (jaqueoliveiram@gmail.com) on 2008-12-10T16:24:18Z No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_2008_JoseLeonardoNevesdeSouzaJunior.pdf: 3527464 bytes, checksum: 6422e240bf979a7bd1bc3c0677ebed1d (MD5) / Approved for entry into archive by Georgia Fernandes(georgia@bce.unb.br) on 2009-03-04T13:49:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_2008_JoseLeonardoNevesdeSouzaJunior.pdf: 3527464 bytes, checksum: 6422e240bf979a7bd1bc3c0677ebed1d (MD5) / Made available in DSpace on 2009-03-04T13:49:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_2008_JoseLeonardoNevesdeSouzaJunior.pdf: 3527464 bytes, checksum: 6422e240bf979a7bd1bc3c0677ebed1d (MD5) / Este trabalho tem como objetivo apresentar a concepção de uma metodologia (PROMME – Production Management in Distributed Manufacturing Environment) voltada para gestão da produção, que contempla o planejamento e a programação visando a fabricação remota de peças via Web em sistemas distribuídos de manufatura. Para a validação da metodologia, esta foi a aplicada à empresa virtual WebMachining Company, cujo chão-defábrica encontra-se distribuído em três sistemas: FMC Graco/UnB, FMS SOCIESC e Torno UFSC. A PROMME faz uso do conceito de Electronic-Manufaturing, onde um cliente utiliza os serviços de manufatura da empresa virtual através da internet a fim de executar as operações e os processos necessários para projetar e produzir, eficientemente e de forma flexível, o produto desejado, utilizando-se de ferramentas computacionais adequadas para o desenvolvimento do ciclo de vida do produto. A metodologia integra a engenharia e a gestão da produção através de um módulo concebido em linguagem Java. Este toma a decisão de qual chão-de-fábrica vai produzir a peça encomendada pelo cliente. Esta decisão é feita com base nos diferentes parâmetros desses chãos-de-fábrica. Posteriormente é feita a programação da produção. A modelagem do problema é feita utilizando-se a metodologia IDEF (IDEF0 – Integration DEFinition for Functional Modeling; e IDEF1X - Integration DEFinition for Information Modeling) e UML (Unified Modeling Language), em que são especificados os módulos e como eles interagem entre si, possibilitando uma visão detalhada do processo. A maior vantagem desse trabalho é ter um sistema totalmente baseado na web, que gerencia sistemas distribuídos, não importa onde eles estejam localizados. ___________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The objective of this work is to present a methodology (PROMME) to production management that includes planning, programming and remote fabrication of parts. The remote fabrication works by using the web to control distributed manufacturing systems. The validating of this methodology was made by applying it to WebMachining Virtual Company that contains three distributed manufacturing systems (FMC Graco/UnB, FMS SOCIESC and Lathe UFSC) which present the main hardware of the entire system. This methodology is based on Electronic-Manufacturing concept (Digital Manufacturing), especially a part of this concept: Telemanufacturing. The costumer uses the manufacturing services of the Company by using the internet, to execute operations and necessarily processes to design and produce the parts with a high amount of efficiency and flexibility. The PROMME methodology integrates the engineering and the production management by software written in Java language. This software will preview which shop floor will produce the ordered part. This decision is based on different parameters that the shop floors have. After the decision, is made the production programming and scheduling. The description of the problem was made by using the methodologies IDEF (IDEF0 – Integration DEFinition for Functional Modeling; e IDEF1X – Integration DEFinition for Information Modeling) and UML (Unified Modeling Language). These methodologies are used to specify the modules and how they interact between themselves. This form of description gives a detailed look of the problem. With this methodology will be possible to receive the costumers orders, to integrate the engineering and management modules, and finally to produce the part in one of the three systems. The advantage of this work is to have a web based system that controls distributed systems no matter where they are located.

Resumo: Considere um sistema formado por nodos interconectados por enlaces. Tanto os nodos quanto os enlaces podem assumir o estado falho ou sem-falha. Os algoritmos de diagnóstico distribuido têm como objetivo a identificação dos estados dos componentes de um sistema a partir de seus nodos sem-falha. O algoritmo NBND (Non-Broadcast Network Diagnosis) permite o diagnóstico distribuido de eventos em redes de topologia arbitrária. Através de testes periódicos, novos eventos são detectados e posteriormente propagados para os demais nodos. Com base no estado dos enlaces da rede, é possível executar, a partir de qualquer ponto da rede, um algoritmo de conectividade para descobrir quais nodos estão acessíveis e quais estão inacessíveis. O SNMP {Simple Network Management Protocolí) é o protocolo padrão utilizado na Internet para gerência de redes. O SNMP trabalha com informações organizadas numa estrutura hierárquica chamada MIB (.Management Information Base). Neste trabalho uma nova versão do algoritmo NBND é proposta e descrita formalmente. Um sistema distribuído de monitoramento de redes com agentes SNMP baseado no algoritmo NBND para diagnóstico de redes de topologia arbitrária é proposto e sua implementação é descrita, incluindo a NBND MIB, utilizada pelos agentes. Este trabalho traz, ainda, resultados experimentais da utilização do sistema de monitoramento na detecção de falhas em enlaces de duas topologías de rede: hipercubo e anel.

[pt] Esta dissertação aborda o problema da recuperação de erros em sistemas distribuídos. Inicialmente, é feita uma breve análise sobre a origem deste problema e as soluções encontradas. Alguns métodos de resolução são então apresentados. Para a simulação do sistema distribuído foi desenvolvido um núcleo multi-tarefa numa máquina compatível com o PC-IBM-XT, utilizando o MS-DOS (versão 3.0 ou acima) como servidor. Finalmente, são apresentadas duas propostas. A primeira visa fornecer a um processo recursos que possibilitem a recuperação por retorno. A segunda utiliza redundância em um conjunto de processos em diferentes estações para garantir que o sistema como um todo continue operativo, mesmo com uma estação de falha / [en] This dissertation deals with the problem of fault tolerance in distributed systems. Initially, a brief analysis on the origins of this problem and its solutions is made. Some of the resolutions methods are then presented. In order to simulate a distributed system, a multi tasking operating system kernel was developed in an IBM PC-XT compatible machine, making use of the MS-DOS (version 3.0 or above) as a server. Finally, two proposals are presented. The first, is intended to supply a process with resources that allow recovery in case of algorithmic faults, making use of the backward error recovery method. The second, uses redundancy in a set of processes over different stations in order to warrant that the system as a whole keeps operative, even with a faulty s

[pt] Arquiteturas P2P destacam-se pela descentralização e pelo incentivo a cooperação entre nós. Essas características permitem que sistemas baseados nesta arquitetura sejam tolerantes a falhas e que os recursos sejam distribu ídos entre os nós (via replicação). A utilização da técnica de DHT na criação de redes P2P permite que os sistemas sejam escaláveis. Ao contrário do uso mais comum em sistemas de distribuição de conteúdo, este trabalho investiga aplicacações da técnica de DHT em sistemas de computação distribu ída, onde o recurso compartilhado é a capacidade de processamento de cada nó. Quatro protocolos de roteamento de mensagens foram analisados para identificar os mais adequados aos sistemas de computação distribuída e aplicou-se o conceito de grupo de nós com o objetivo de aumentar a tolerância a falhas e distribuir tarefas entre os nós da rede. / [en] P2P architectures are recognized for decentralization and incentive for the cooperation among nodes. These characteristics allow for fault tolerance and resource distribution among the nodes (by replication) to systems based on the P2P architecture. Systems based in P2P networks built using the DHT technique are scalable. Since this architecture is commonly used in content distribution systems, in this work we investigate the utilization of the DHT technique in distributed computing systems, where the shared resources are the node’s computational power. Four routing protocols were analyzed to identify the most appropriated for use in distributed computing systems and applied the group concept to archive fault tolerance and resource distribution among nodes.

[pt] Sistemas distribuídos frequentemente apresentam um comportamento em tempo de execução diferente do esperado pelo programador. A análise estática, somente, não suficiente para a compreensão do comportamento e para o diagnóstico de problemas nesses sistemas, em razão da sua natureza nao determinística, reflexo de características inerentes como concorrência, latência na comunicação e falha parcial. Sendo assim, torna-se necessário um melhor entendimento das interações entre os diferentes componentes de software que formam o sistema, para que o desenvolvedor possa ter uma melhor visão do comportamento do sistema durante sua execução. Neste trabalho, apresentamos uma ferramenta que faz a reconstrução das interações entre os componentes de uma aplicação distribuída, oferecendo uma visão das linhas de execução distribuídas e permitindo o acompanhamento das sequências de chamadas remotas e a análise das relações de causalidade. Essa ferramenta também faz a persistência do histórico dessas interações ao longo do tempo, correlacionando-as a arquitetura do sistema e aos dados de desempenho. Assim, a ferramenta proposta auxilia o desenvolvedor a melhor compreender cenários que envolvem comportamentos indevido do sistema e a restringir o escopo da análise do erro, facilitando a busca de uma solução. / [en] Distributed systems often present a runtime behavior different than what is expected by the programmer. Static analysis is not enough to understand the runtime behavior and to diagnoses errors. This difficulty is caused by the non-deterministic nature of distributed systems, because of their inherent characteristics, such as concurrency, communication latency and partial failure. Therefore, it’s necessary a better view of the interactions between the system’s software components in order to understand its runtime behavior. In this work we present a tool that rebuilds the interactions among distributed components, presents a view of distributed threads and remote call sequences, and allows the analysis of causality relationships. Our tool also stores the interactions over time and correlates them to the system architecture and to performance data. The proposed tool helps the developer to better understand scenarios involving an unexpected behavior of the system and to restrict the scope of error analysis, making easier the search for a solution.

[pt] Nesta tese é considerada a localização ótima de sensores (LOS) e controladores (LOC) em sistemas dinâmicos de parâmetros distribuídos (SPD) governados por equações diferenciais parciais. Uma discussão dos problemas de Identificação de Sistemas, Estimação de Estado, e Controle Ótimo, para sistemas de dimensão infinita, antecede o desenvolvimento de um exemplo ilustrativo da localização ótima de sensores e controladores num problema de controle ótimo. A contribuição original deste trabalho consiste na elaboração de um survey sobre LOS e LOC para SPD. Uma revisão geral dos diversos métodos discutidos na literatura corrente é apresentada. Esses métodos são então classificados de acordo com suas respectivas particularidades e agrupados segundo a técnica utilizada na LOS e LOC. Uma avaliação crítica da área de pesquisa é então desenvolvida seguindo a classificação proposta neste trabalho. / [en] In this thesis the optimal sensors (OSL)and controllers (OCL) location is considered for dynamical distributed parameter systems (DPS) governed by partial differential equations. The problems of system Identification, State Estimation, and Optimal Control for infinite dimenional systems are discussed; thus following an ilustrative example for the optimal sensors and controllers location applied to an optimal control problem. Te original contribution in this work concerns the presentation of a survey on OSL and OCL for DPS. A general review of the several methods discussed in the current literature is presented. These methods are then classified according to their respective particularities, and they are grouped in accordance with the techniques used in the OSL and OCL problems. A critical evaluation in the fiels is developed in the light of the classification proposed here.

[EN] This thesis project has a different and innovative approach to detect seismic events in real time gaining knowledge of the community through a hierarchical architecture in 3 layers: The first layer, a low-cost distributed network which takes advantage of the current huge trend; the smartphone; a multi-sensor, multi-network, multi-task device embedded into a small processing computer able to be reprogrammed, for example, in an "accelerograph" through an efficient in precision and power consumption Android application. The second layer called Intermediate Server, corresponds to a computer with sufficient hardware to handle incoming messages from users of the first layer and deduce on these samples, if a seismic peak has occurred, and if appropriate, notify in real-time to the users (smartphones) gaining extra time in making a better decision involving harm reduction, as well as economic and structural losses, and most importantly human lives losses. It considers spatial and temporal analyzes obtaining a customizable server to the specific characteristics of the area. Finally, the third layer called the Control Center is the place where all the information from the lower levels makes sense, being the leader in the post-event emergency management; it can extend to a bidirectional help: first, users (smartphones) attend to Control Center with multimedia information from their environment (comments, videos and images) thus achieving an overview of the disaster in order to efficiently manage the various aid-centers; and second, it assists users through their own smartphones, with information that a particular user unknown but the Control Center knows by other users: roads destroyed, landslides, roads offline support centers, places of danger, etc.). All validated through an extensive evaluation of each layer through seismic data obtained from the National Geophysical Institute of the National Polytechnic School in Ecuador (IGEPN), data which part of this research is based; obtaining promising and relevant results alerting until 12 seconds ahead at the epicenter, reducing false positives and this time could be increased by further afield. / [ES] Este proyecto de Tesis presenta una diferente e innovadora pro-puesta para detectar eventos sísmicos en tiempo real obteniendo conocimiento de la comunidad mediante una arquitectura jerárquica en 3 capas: La primera capa, una red de sensores de bajo costo distribuida que aprovecha el gran boom electrónico actual, el smartphone; un equipo multi-sensor, multi-red, multi-procesamiento dentro de un pequeño ordenador capaz de ser reprogramado convirtiéndolo por ejemplo, en un "acelerógrafo" por medio de una aplicación en Android eficiente en precisión y consumo de energía. La segunda capa llamada Servidor Intermedio, corresponde a un ordenador con las capacidades suficientes para gestionar la llegada de mensajes provenientes de usuarios de la primera capa y deducir con estas muestras, si ha existido un pico sísmico o no, y si es el caso, notificar en tiempo real a los usuarios (smartphones) ganando tiempo extra en la toma de una mejor decisión que implique la reducción de daños y pérdidas tanto económicas, estructurales y lo más importante, vidas humanas. Este considera análisis tanto espaciales como temporales obteniendo un servidor personalizable a las características específicas de la zona. Por último, la tercera capa llamada el Centro de Control es el lugar donde toda la información de los niveles inferiores toma sentido siendo el líder en la gestión post-evento de la emergencia; permite extender a una ayuda bidireccional: primero cada smartphone asiste a éste con información multimedia de su entorno (comentarios, videos e imágenes) logrando así una visión global del desastre, y con esta, gestionar eficientemente a los diferentes cuerpos de ayuda; y segundo asistir a los usuarios por medio de su smartphone con información que un usuario en particular desconoce y que el Centro de Control conoce por otros usuarios: Carreteras destruidas, deslaves, caminos sin conexión, centros de apoyo, lugares de peligro, etc.). Todo validado mediante una extensa evaluación de cada una de las capas con información sísmica obtenida del Instituto Geofísico Nacional de la Escuela Politécnica Nacional del Ecuador (IGEPN), lugar donde se basa parte de esta investigación, obteniendo prometedores y relevantes resultados alertando hasta con 12 segundos de antelación en el lugar del epicentro, reduciendo los falsos positivos, y pudiendo incrementar este tiempo en lugares más alejados. / [CAT] Aquest projecte de Tesi presenta una diferent i innovadora proposta per a detectar esdeveniments sísmics en temps real obtenint coneixement de la comunitat mitjançant una arquitectura jeràrquica en 3 capes: La primera capa, una xarxa de sensors de baix cost distribuïda que aprofita el gran boom electrònic actual, el l' smartphone; un equip multi-sensor, multi-xarxa, multi-processament dins d'un petit ordinador capaç de ser reprogramat convertint-ho per exemple, en un accelerògraf per mitjà d'una aplicació en Android eficient en precisió i consum d'energia. La segona capa anomenada Servidor Intermedi, correspon a un ordinador amb les capacitats suficients per a gestionar l'arribada de missatges provinents d'usuaris de la primera capa i deduir amb aquestes mostres, si ha existit un pic sísmic o no, i si és el cas, notificar en temps real als usuaris (smartphones) guanyant temps extra en la presa d'una millor decisió que implique la reducció de danys i pèrdues tant econòmiques, estructurals i el més important, vides humanes; aquest considera anàlisi tant espacials com a temporals obtenint un servidor personalitzable a les característiques específiques de la zona. Finalment, la tercera capa anomenada el Centre de Control és el lloc on tota l'informació dels nivells inferiors pren sentit sent el líder en la gestió post-esdeveniment de l'emergència; permet estendre a una ajuda bidireccional, primer cada smartphone assisteix a aquest amb l'informació multimèdia del seu entorn (comentaris, videos i imatges) aconseguint així una visió global del desastre i amb aquesta, gestionar eficientment als diferents cossos d'ajuda; i posteriorment assistir als usuaris per mitjà del seu smartphone amb informació que un usuari en particular desconeix i que el Centre de Control coneix per altres usuaris: Carreteres destruïdes, esllavissades, camins sense connexió, centres de suport, llocs de perill, etc.). Tot validat mitjançant una extensa avaluació de cadascuna de les capes amb informació sísmica obtinguda de l'Institut Geofísic Nacional de l'Escola Politècnica Nacional de l'Equador (IGEPN), lloc on es basa part d'aquesta recerca, obtenint prometedors i rellevants resultats alertant fins a amb 12 segons d'antelació en el lloc de l'epicentre, reduint els falsos positius i podent incrementar-se en llocs més allunyats. / Zambrano Vizuete, AM. (2015). ARQUITECTURA DE UN SISTEMA DISTRIBUIDO PARA GESTIÓN DE EMERGENCIAS SÍSMICAS [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/56002 / TESIS

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil en Computación / En la actualidad existen muchos computadores y dispositivos tecnológicos con capacidad computacional ociosa, con el potencial de ser usados. Es así como existen una gran cantidad de proyectos donde personas donan voluntariamente su poder computacional para ayudar en problemas tales como: renderización de animaciones 3D, correr simulaciones de experimentos, estudiar conjeturas matemáticas, optimización de variables y parámetros en Machine Learning, estudiar estructuras de proteínas y moléculas, clasificación de galaxias, predicción del clima, entre un sinfín de aplicaciones posibles tanto en el área de investigación como en el área empresarial. Esa necesidad de poder de procesamiento y recursos computacionales ha llevado a crear tecnologías como la computación grid (o en malla), que consiste en un sistema de computación distribuido que permite coordinar computadoras de diferente hardware y software haciendo uso de estos para resolver en paralelo tareas en común. La presente memoria tiene como fin la creación de un sistema distribuido en malla donde dispositivos tecnológicos se comunican con un servidor central para recopilar datos de internet; usando así la capacidad ociosa de dispositivos tecnológicos y brindando ayuda voluntaria a aquel que necesite recopilar datos de internet. Durante el desarrollo de este trabajo se implementa un sistema de administración de usuarios y dispositivos tecnológicos realizado con Django, un sistema de distribución de consultas HTTP/S desarrollado con Tornado y un software que corre de lado de los dispositivos tecnológicos para resolver tareas y mandar resultados, hecho en Python. Estos tres sistemas se comunican entre ellos para lograr la distribución de las consultas HTTP/S, pero son independientes entre sí, ayudando a la escalabilidad y tolerancia a fallos del sistema general. Finalmente se realizan pruebas y experimentos de los diferentes componentes para obtener datos relevantes que nos permitan estudiar el comportamiento del sistema, identificando ventajas y desventajas del uso del mismo. Los resultados obtenidos muestran que a medida que aumenta la cantidad de dispositivos tecnológicos que colaboran en una tarea, disminuyen los tiempos de resolución de éstas; además se demuestra una correlación directa entre el tiempo de respuesta de una consulta HTTP/S y la distancia física que existe entre el dispositivo que hace la consulta y el servidor web.

La presente tesis consiste en el diseño de un sistema MIMO mediante la tecnología DAS (Distributed Antenna System), orientada a una red RF Indoor en la estación central del metropolitano, mejorando la cobertura de señal de los sistemas 2G, 3G y 4G. La tesis se ha organizado de la siguiente forma: En el primer capítulo se presenta el planteamiento del estudio de investigación, identificando las problemáticas existentes, trazando objetivos a lograr al final de la tesis. Parte importante de este capítulo es la justificación del estudio y su importancia que posee, así también identificar las variables, para finalmente tener un claro concepto de la problemática. En el segundo capítulo se presenta el marco teórico. Primero se describe los antecedentes del estudio de investigación relacionadas a las estaciones macro y sistemas Indoor que se ven involucrados en la estación central del metropolitano, así también la descripción de las bases teóricas vinculadas al problema, se elaboró un glosario de los términos que a la comprensión de la tesis. En el tercer capítulo se muestra el diseño metodológico, teniendo claro el tipo de investigación que será realizado, así mismo la operacionalización de las variables, que son segmentadas para poder ser medidas y/o controladas, por último la técnica de investigación a realizar. En el cuarto capítulo se muestra el cronograma de trabajo, aspectos económicos como presupuestos y financiamientos en base a los recursos a utilizar en el estudio. En el quinto capítulo se muestran las mediciones actuales de los parámetros de cobertura móvil en la estación central del Metropolitano. El sexto capítulo presenta las conclusiones y observaciones de la presente tesis. This thesis is about the design of a system MIMO using technology DAS (Distributed Antenna System), oriented to an RF Indoor network in the metropolitan central station, improving signal coverage of 2G, 3G and 4G systems. The thesis is organized as follows: In the first chapter, the approach of the research study was made identifying existing problems, tracing objectives to be achieved at the end of the thesis. An important part of this chapter is the justification of the study and its importance that it has, this we help us to identify variables to finally have a clear understanding of the problem. The second chapter presents the theoretical framework. First the background of the research study related to macro-stations and Indoor systems that are involved in the metropolitan central station and also the description of the theoretical basis related to the problem, a glossary of terms was made that support us to the understanding of the thesis. In the third chapter the methodological design is shown, knowing clearly the type of research to be done, likewise the operationalization of the variables, which are separated with the objective of be measured or controlled. Lastly, investigative technique to perform is shown. In the fourth chapter, we show the work schedule, budget and economic issues such as financing based on the resources used in the study sample. In the fifth chapter we show the current measurements of the parameters of mobile coverage in the metropolitan central station. The sixth chapter presents the conclusions and observations of this thesis.