Mobilidade Urbana é uma das questões mais importantes da atualidade, pois afeta uma parcela significativa da população, impacta fortemente a poluição ambiental, é um problema mundial e tende a piorar com o aumento da densidade populacional e das cidades. A provisão de grandes obras de infraestrutura é cada vez mais difícil e onerosa, sendo necessário o uso da tecnologia e da integração de sistemas para o melhor aproveitamento da estrutura existente. O objetivo desta tese é propor um modelo de gestão para automação de centros integrados aderentes às realidades de custo, disponibilidade tecnológica, cultura organizacional e estratégias políticas de cidades com características semelhantes aos grandes e médios municípios do Brasil. Tal modelo permite, dentre outras contribuições, promover melhorias nas tomadas de decisão por gestores da área de mobilidade urbana por meio da incorporação e da liberação de dados e informações dentro de uma modelagem de gestão que visa facilitar as parcerias e a comunicação entre diferentes setores. As maiores cidades brasileiras estão buscando se atualizar para resolver seus problemas de mobilidade e passam por um período de transformação. A proposta do Centro Integrado de Mobilidade Urbana possibilita automatizar processos, implementar novas funcionalidades, fornecer informações para usuários, compartilhar recursos e diminuir custos. A utilização de ferramentas do arcabouço da Modelagem por Processos de Negócios (BPM) é a escolha lógica para um sistema que lida com tantas interrupções. Ao se projetar modelos de trabalho com o intuito de incorporar novas tecnologias e/ou torná-los mais eficientes, é preciso modelá-los de alguma maneira. O sistema de BPM adapta-se bem à necessidade de padronização e reprodutibilidade de processos, propiciando ainda a agregação de múltiplas saídas por processo. A visibilidade e o alcance desta metodologia aumenta a sobrevida de modelagens realizadas nesta base. O desenvolvimento de aplicativos de mobilidade deve acontecer de forma acelerada nos próximos anos. Como demonstrado, a necessidade de automação, integração e consolidação de informações corroboram com a de criação de um Centro Integrado. A utilização dos sistemas propostos é uma maneira de formalizar e aumentar a busca por parcerias e facilitar colaborações tanto no sentido de captar quanto de informar, dando suporte às pesquisas internas de órgãos públicos e privados. / Urban Mobility is one of the most important issues of our times, because it affects a significant portion of the population, strongly impacts the environmental pollution, it is a global problem and tends to get worse with increasing of population density and cities. The delivery of major infrastructure is becoming increasingly difficult and costly, requiring the use of technology and systems integration for better utilization of the existing structure. The objective of this thesis is to propose a management model for automation of integrated centers connected to cost realities, technological availability, organizational culture and political strategies of cities similar to large and mediumsized municipalities in Brazil. This model allows, among other contributions, to promote improvements in the decision making process by managers of urban mobility area through the incorporation and release of data and information within a management model to facilitate partnerships and communication among different sectors. The largest Brazilian cities are seeking to update themselves to solve their mobility problems and undergo a period of transformation. The Integrated Urban Mobility Center proposed allow to automate processes, implement new functionalities, provide information to users, share resources and reduce costs. Using tools from the Business Process Modeling (BPM) framework is the logical choice for a system that handles so many disruptions. When designing work model to incorporate new technologies and / or to make them more efficient, it is necessary to modeled it in some way. The BPM system adapts well to the needs of standardization and processes reproducibility, further enabling aggregation of multiple outputs by process. The visibility and extent of this methodology increases the life time of modeling performed on this basis. The development of mobility apps will happen rapidly in the coming years. As demonstrated, the need for automation, integration and consolidation of information corroborates with the creation of an Integrated Center. The use of the proposed systems is a way to formalize and increase the search for partnerships and facilitate collaboration both to capture as to inform, supporting the internal researches of private and public agencies.

Mobilidade Urbana é uma das questões mais importantes da atualidade, pois afeta uma parcela significativa da população, impacta fortemente a poluição ambiental, é um problema mundial e tende a piorar com o aumento da densidade populacional e das cidades. A provisão de grandes obras de infraestrutura é cada vez mais difícil e onerosa, sendo necessário o uso da tecnologia e da integração de sistemas para o melhor aproveitamento da estrutura existente. O objetivo desta tese é propor um modelo de gestão para automação de centros integrados aderentes às realidades de custo, disponibilidade tecnológica, cultura organizacional e estratégias políticas de cidades com características semelhantes aos grandes e médios municípios do Brasil. Tal modelo permite, dentre outras contribuições, promover melhorias nas tomadas de decisão por gestores da área de mobilidade urbana por meio da incorporação e da liberação de dados e informações dentro de uma modelagem de gestão que visa facilitar as parcerias e a comunicação entre diferentes setores. As maiores cidades brasileiras estão buscando se atualizar para resolver seus problemas de mobilidade e passam por um período de transformação. A proposta do Centro Integrado de Mobilidade Urbana possibilita automatizar processos, implementar novas funcionalidades, fornecer informações para usuários, compartilhar recursos e diminuir custos. A utilização de ferramentas do arcabouço da Modelagem por Processos de Negócios (BPM) é a escolha lógica para um sistema que lida com tantas interrupções. Ao se projetar modelos de trabalho com o intuito de incorporar novas tecnologias e/ou torná-los mais eficientes, é preciso modelá-los de alguma maneira. O sistema de BPM adapta-se bem à necessidade de padronização e reprodutibilidade de processos, propiciando ainda a agregação de múltiplas saídas por processo. A visibilidade e o alcance desta metodologia aumenta a sobrevida de modelagens realizadas nesta base. O desenvolvimento de aplicativos de mobilidade deve acontecer de forma acelerada nos próximos anos. Como demonstrado, a necessidade de automação, integração e consolidação de informações corroboram com a de criação de um Centro Integrado. A utilização dos sistemas propostos é uma maneira de formalizar e aumentar a busca por parcerias e facilitar colaborações tanto no sentido de captar quanto de informar, dando suporte às pesquisas internas de órgãos públicos e privados. / Urban Mobility is one of the most important issues of our times, because it affects a significant portion of the population, strongly impacts the environmental pollution, it is a global problem and tends to get worse with increasing of population density and cities. The delivery of major infrastructure is becoming increasingly difficult and costly, requiring the use of technology and systems integration for better utilization of the existing structure. The objective of this thesis is to propose a management model for automation of integrated centers connected to cost realities, technological availability, organizational culture and political strategies of cities similar to large and mediumsized municipalities in Brazil. This model allows, among other contributions, to promote improvements in the decision making process by managers of urban mobility area through the incorporation and release of data and information within a management model to facilitate partnerships and communication among different sectors. The largest Brazilian cities are seeking to update themselves to solve their mobility problems and undergo a period of transformation. The Integrated Urban Mobility Center proposed allow to automate processes, implement new functionalities, provide information to users, share resources and reduce costs. Using tools from the Business Process Modeling (BPM) framework is the logical choice for a system that handles so many disruptions. When designing work model to incorporate new technologies and / or to make them more efficient, it is necessary to modeled it in some way. The BPM system adapts well to the needs of standardization and processes reproducibility, further enabling aggregation of multiple outputs by process. The visibility and extent of this methodology increases the life time of modeling performed on this basis. The development of mobility apps will happen rapidly in the coming years. As demonstrated, the need for automation, integration and consolidation of information corroborates with the creation of an Integrated Center. The use of the proposed systems is a way to formalize and increase the search for partnerships and facilitate collaboration both to capture as to inform, supporting the internal researches of private and public agencies.

Na tese, é proposta a construção do Sistema Autenticador e Transmissor (SAT), um modelo tecnológico de automação e controle de processos em cidades inteligentes, alicerçado em propriedades voltadas a uma aplicação transversal em setores que demandam, de um lado, geração de dados em campo com estabelecimento de regras e garantia de autenticidade e confidencialidade; de outro, transmissão segura a um ou mais controles centrais. Como exemplo de aplicação, o modelo é avaliado pela execução de protótipo no setor tributário do varejo do Estado de São Paulo, que ainda exige soluções mais eficazes apesar dos avanços conquistados com a transição para processos automatizados. O protótipo, composto de um equipamento, um software embarcado e uma solução de retaguarda, denomina-se, no caso específico, Sistema Autenticador e Transmissor de Cupons Fiscais Eletrônicos (SAT-CF-e). O principal objetivo do trabalho consiste, pois, em oferecer um modelo tecnológico que dê resposta efetiva às necessidades das administrações tributárias estaduais, mais especificamente às operações de emissão, validação e transmissão dos dados de vendas mercantis no varejo. Desenvolvido a partir da análise do ambiente atual da Nota Fiscal Paulista e de outros projetos de documentos eletrônicos introduzidos no Brasil, e tendo em vista uma mudança de paradigma na geração de documentos fiscais, o Sistema Autenticador e Transmissor de Cupons Fiscais Eletrônicos está pautado no uso de tecnologias que atendem aos requisitos exigidos pelo negócio, segundo os quais o documento somente existe na forma eletrônica e é válido quando armazenado nas bases de dados gerenciadas pelo Fisco. A implantação do Sistema Autenticador e Transmissor de Cupons Fiscais Eletrônicos, cujo pioneirismo cabe à Secretaria da Fazenda do Estado de São Paulo, já encontra âmbito nacional a partir da criação de um novo documento fiscal, o Cupom Fiscal Eletrônico SAT (CF-e-SAT), modelo 59, instituído oficialmente pelo Conselho Nacional de Política Fazendária no Ajuste SINIEF 11/2010, que autoriza Unidades da Federação a utilizá-lo em suas operações de ICMS. Os resultados da implementação do modelo tecnológico de automação e controle do processo tributário no varejo do Estado de São Paulo foram positivos e atestaram que a solução representa contribuição original ao estado da arte por reunir qualidades inovadoras permite rápida integração entre o Fisco e o estabelecimento comercial, racionalização e modernização da administração tributária, compartilhamento de informações, redução de custos e entraves burocráticos, automação das obrigações tributárias e facilitação e fortalecimento do controle do processo tributário. Por isso e sem dúvida, a solução assinala uma era mais inteligente no controle das operações comerciais do varejo no Brasil, com benefícios para a administração pública e para a população. / In this thesis, the construction of Sistema Autenticador e Transmissor (Authenticator and Transmitter System) is proposed, being a technological model for automation and process control in smart cities, with a view to transversal application in sectors that demand, on the one hand, data generation on the field with the establishment of rules and a guarantee of authenticity and confidentiality; on the other, safe transmission to one or more control stations. As an example of application, the model is evaluated through the use of a prototype on the retail tax sector in the State of São Paulo, which still requires more effective solutions, despite the advances made thanks to the transition to automated processes. The prototype consists of a device, an embedded software and a backoffice solution, and is called, in this specific case, Sistema Autenticador e Transmissor de Cupons Fiscais Eletrônicos (SAT-CF-e) (Electronic Retail Tax Invoice Authenticator and Transmitter System). The main objective of this work is, therefore, to provide a technological model that effectively meets the needs of state tax administrators, especially in relation to operations requiring the emission, validation and transmission of retail market sales data. Based on the analysis of the current environment of Nota Fiscal Paulista and other electronic document projects introduced in Brazil, and taking into consideration the paradigm shift in the generation of tax documents, the SAT-CF-e has been developed for the use of technologies that meet business requirements, according to which the document exists only in electronic format and is valid only when stored in databases managed by tax authorities. The implementation of SAT-CF-e, a pioneering initiative of Secretaria da Fazenda do Estado de São Paulo (São Paulo State Tax Authority), is already established on a national basis, since the creation of a new tax document, the Cupom Fiscal Eletrônico SAT (CF-e-SAT) (Electronic Retail Tax Invoice), model 59, officially established by Conselho Nacional de Política Fazendária (National Council for Tax Policies) in Ajuste SINIEF 11/2010 authorizing States to use it in their operations regarding Imposto sobre Circulação de Mercadorias e Serviços - ICMS (Merchandise Circulation and Service Tax). The results of the implementation of a technological model for the automation and control of the retail sector tax process in the State of São Paulo have been positive and can testify that this solution is a unique state-of-the-art contribution with innovative qualities, since it ensures rapid integration between the tax authorities and commercial establishments, as well as rationalization and modernization of tax administration, information sharing, a reduction in costs and bureaucratic barriers, tax duties automation and a facilitation and strengthening in the control of the tax process. It is undoubtedly a solution that ushers in an era of smarter control of commercial retail operations in Brazil, with benefits for the public administration system and for the population as a whole.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2016-09-15T12:12:44Z No. of bitstreams: 1 Gustavo Rostirolla_.pdf: 3721111 bytes, checksum: be1b1dcf6f37040c23244daba0e7aa82 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-15T12:12:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gustavo Rostirolla_.pdf: 3721111 bytes, checksum: be1b1dcf6f37040c23244daba0e7aa82 (MD5) Previous issue date: 2016-08-26 / Nenhuma / Como resultado da migração rural e suburbana para as cidades, a vida urbana tornouse um desafio significativo para os cidadãos e para a gestão da cidade, impondo uma enorme preocupação na utilização sustentável de recursos como energia, água, transportes e habitação. Cidades inteligentes são a maior aposta para enfrentar estes desafios de forma eficiente através de um acompanhamento em tempo real que visa auxiliar no planejamento inteligente e desenvolvimento urbano sustentável. Entretanto, para que este acompanhamento ocorra de forma eficiente e possibilite a utilização sustentável dos recursos é necessária uma integração entre cidadãos, dispositivos da cidade, administração pública e a plataforma de computação em nuvem, onde os dados serão armazenados e processados. Para tal, propõe-se o modelo ElCity, um modelo que combina dados de cidadãos e dispositivos da cidade para permitir uma gestão elástica multinível do consumo de energia de uma cidade. Como decisão de projeto, essa gestão deve ocorrer de forma automática, sem afetar a qualidade dos serviços já oferecidos. A principal contribuição do modelo ElCity diz respeito à extensão do conceito de elasticidade em nuvem para os demais níveis (smartphones dos cidadãos, dispositivos da cidade e data center), alterando o estado dos componentes em cada nível entre ligado e desligado de acordo com a demanda. Desta forma, este trabalho apresenta o modelo ElCity, detalhando seus módulos distribuídos ao longo das três fontes de dados, além dos experimentos que utilizam dispositivos da cidade e dados de cidadãos de Roma para explorar a economia de energia. Os resultados são promissores, onde o módulo monitor de energia permite estimar o consumo de energia das aplicações elásticas baseado em traços de CPU e memória com uma precisão média e mediana de 97,15% e 97,72%. Além disso, os resultados apontam a possibilidade de redução de mais de 90% no consumo de energia relativo a iluminação pública na cidade de Roma, obtido através da análise de dados de localização de seus cidadãos. / As a result of rural and suburban migration to the cities, urban life has become a significant challenge for citizens and, particularly, for city administrators who must manage the sustainable use of resources such as energy, water and transportation. Smart cities are the biggest vision to efficiently address these challenges through a real-time monitoring, providing an intelligent planning and a sustainable urban development. However, to accomplish them we need a tightly integration among citizens, city devices, city administrators and the data center platform where all data is stored, combined and processed. In this context, we propose ElCity, a model that combines citizens and city devices data to enable an elastic multi-level management of energy consumption for a particular city. As design decision, this management must occur automatically without affecting the quality of already offered services. The main contribution of ElCity model concerns the exploration of the cloud elasticity concept in multiple target levels (smartphones from citizens, city devices involved in the public lightning and data center nodes), turning on or off the resources on each level in accordance with their demands. In this way, this work presents the ElCity architecture, detailing its modules distributed along the three data sources, in addition to an experiment that uses city devices and citizens data from Rome to explore energy saving. The results are promising, with an Energy Monitor module that allows the estimation of the energy consumption of elastic applications based on CPU and memory traces with an average and median precision of 97.15% and 97.72%. Moreover, the results point to a reduction of more than 90% in the energy spent in public lightning in the city of Rome which was obtained thanks to an analysis of geolocation data from their citizens.

O objetivo geral dessa dissertação é estudar como aplicativos de tecnologia, a partir da lógica das cidades inteligentes, atuam no planejamento urbano da cidade de São Paulo. O conceito de cidades inteligentes é bastante controverso no meio acadêmico, enquanto CEOs, diretores de grandes corporações de tecnologia e administradores públicos urbanos o entendem como sustentabilidade, eficiência e melhora da qualidade de vida nas cidades, muitos pesquisadores consideram o conceito como uma utopia ou a total alienação da sociedade à tecnologia e ou ao sistema capitalista. Acreditamos que exista a possibilidade de um meio termo entre as duas proposições: enquanto entendemos o lado crítico da lógica capitalista, queremos buscar nas entranhas desse novo cenário das cidades, possibilidades de melhora na qualidade de vida, maior transparência nos processos e serviços urbanos, além da possibilidade de aumentar a democratização dos espaços públicos e, consequentemente, obter uma cidade um pouco mais equitativa. Para compreendermos as dinâmicas urbanas na atual dimensão de evolução tecnológica, considerando o caráter dialético de aproximação e distanciamento que a globalização influi, partimos da análise da significação da vida nas cidades na intensificação das relações capitalistas resultante da pós-modernidade. Contemplamos também, o aumento do volume da produção de dados, o IoT, Internet of Thinks, como a 4ª Revolução Industrial, além da economia criativa como a nova economia. Nessa perspectiva, analisamos medidas top down (de cima para baixo) e bottom up (de baixo para cima), a partir dos setores do cotidiano: mobilidade urbana (Uber, Onde está meu ônibus? e Olho vivo); segurança urbana (Onde fui roubado e SP+Segura); e lazer (TripAdvisor e SP Mobile); além da própria concepção de planejamento urbano (Maptriz e Colab). Assim estudamos, dentro da nova lógica das cidades, medidas e aplicativos de tecnologia que remodelam o planejamento urbano, para, consequentemente, analisarmos as possibilidades de diminuir as desigualdades socioespaciais e aumentarmos a democratização do espaço público. / The general objective of this dissertation is to study how technology applications, based on the logic of intelligent cities, act in the urban planning of the city of São Paulo. The concept of smart cities is quite controversial in the academic world, while CEOs, directors of large technology corporations and urban public administrators understand it as sustainability, efficiency and improvement of the quality of life in cities, many researchers consider the concept as a utopia or total alienation of society from technology and / or the capitalist system. We believe that there is a possibility of a middle ground between the two propositions: while we understand the critical side of capitalist logic, we want to seek interlines of this new scenario of cities, possibilities for improvement in the quality of life, greater transparency in urban processes and services, besides of the possibility of increasing the democratization of public spaces and, consequently, of obtaining a fairer city. In order to understand urban dynamics in the current dimension of technological evolution, considering the dialectical character of approximation and distance that globalization influences, we start with the analysis of the meaning of life in cities in the intensification of capitalist relations resulting from postmodernity. We also contemplate the increasing volume of data production, the IoT, Internet of Thinks, as the 4th Industrial Revolution, as well as the creative economy as the new economy. From this perspective, we analyze top-down and bottom-up measures from the sectors of daily: urban mobility (\"Uber\", \"Onde está meu ônibus?\" and \"Olho vivo\") ; urban security (\"Onde fui roubado\" and \"SP+Segura\"); and leisure (\"TripAdvisor\" and \"SP Mobile\"); in addiction to the very conception of urban planning (\"Maptriz\" and \"Colab\"). Thus, we study, within the new logic of cities, measures and applications of technology that reshape urban planning, in order to analyze the possibilities of reducing socio-spatial inequalities and increase the democratization of public space.

This work aims to present a system for parking spaces detection using opportunistic cameras. The central idea is to use images from cameras that are already installed to identify possible parking spaces. It is important to highlight that legal, privacy and security issues in using cameras for parking detection is out of scope. This work addressed the problem of how to use cameras opportunistically to detect free parking spaces. The idea for the solution is that by means of embedded systems, adapted them to the cameras already installed in the city, we can successfully design the detection of vacancies. The main objective of this work is to present the feasibility of using embedded systems to detect parking spaces, for such, it is proposed three image processing techniques to solve the problem and as main contribution it is presented a distributed architecture for use of cameras opportunistically to obtain the images. The major contributions of this work were the development of three image processing techniques for vehicle detection; a distributed and opportunistic architecture proposal using cameras to detect parking spaces; comparative evaluation of the proposed architecture and two other existing architectures; a routing algorithm for routing requests in the Embedded architecture Initially, it was evaluated three proposed image processing techniques to detect parking spaces, the best technique was the Dilation after Border Detection with a success rate close to 100%, this evaluation was performed to choose the technique used in the rest of this work. After choose the best technique, it was performed an experiment using the proposed architecture and two others that are used for comparison, the result of the experiment demonstrated the feasibility of use the Embedded architecture. To conduct large experiments is a complex task, because of this a simulation was developed using the network simulator Sinalgo to analyze four variables in the system (communication radius, number of auxiliary cameras, amount of simultaneous requests and percentage of failed cameras). The simulation result shows that the factors with the greatest influence on the variation of the average times of the requests are the size of the communication radius and the amount of auxiliary cameras. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta um sistema para detecção de vagas de estacionamento utilizando câmeras de forma oportunista. A ideia central é a utilização de imagens provenientes de câmeras já instaladas para verificar a existência de vagas de estacionamento. É importante ressaltar que questões legais, de segurança e privacidade no uso de câmeras para detecção de vagas de estacionamento estão fora do escopo desta dissertação. Neste trabalho é abordado o problema de como utilizar câmeras de forma oportunista para detecção de vagas de estacionamento. A ideia para a solução é que por intermédio de sistemas embarcados, adaptado-os às câmeras já instaladas na cidade, podemos conceber satisfatoriamente a detecção de vagas. O objetivo principal deste trabalho é apresentar a viabilidade da utilização de sistemas embarcados para detecção de vagas de estacionamento. Para tal são propostas três técnicas de processamento de imagens para resolução do problema e como principal contribuição temos a apresentação de uma arquitetura distribuída para utilização de câmeras de forma oportunista para obtenção das imagens. As principais contribuições deste trabalho são a avaliação de três técnicas de processamento de imagens para detecção de veículos; proposta de uma arquitetura distribuída e oportunista utilizando câmeras para detecção de vagas de estacionamento; uma avaliação comparativa entre a arquitetura proposta e outras duas arquiteturas existentes; e um algoritmo de roteamento para encaminhamento das requisições na arquitetura Embutida. Inicialmente foram avaliadas três técnicas propostas de processamento de imagens para detecção de vagas de estacionamento, sendo a melhor delas a Dilatação após Detecção de Borda com uma eficácia de aproximadamente 100%. Essa avaliação serviu para escolhermos a técnica usada no restante do trabalho. Após a escolha da técnica, realizamos um experimento utilizando a arquitetura proposta e outras duas que serviram para comparação. O resultado do experimento demonstrou a viabilidade da utilização da arquitetura Embutida. Como realizar experimentos de grande porte é uma tarefa complexa, foi desenvolvida uma simulação utilizando o simulador de redes Sinalgo para analisar quatro variáveis no sistema (raio de comunicação, quantidade de câmeras auxiliares, quantidade de requisições simultâneas e percentual de falhas nas câmeras). Com o resultado da simulação pode-se concluir que os fatores com maior influência na variação dos tempos médios das requisições são o tamanho do raio de comunicação e a quantidade de câmeras auxiliares.

[pt] O tema Cidades Inteligentes é um assunto de interesse para gestores públicos e pesquisadores. Desenvolver cidades mais inteligentes é um dos desafios para o futuro próximo devido à crescente demanda por serviços públicos. Em particular, o transporte público é um dos aspectos mais visíveis de uma cidade viva e, portanto, a sua implementação deve ser muito eficiente. O sistema de transporte público da cidade do Rio de Janeiro é historicamente deficiente, principalmente porque ele é baseado em um antigo sistema de ônibus. Para melhorá-lo, a Prefeitura tomou algumas ações, como o desenvolvimento de um projeto de dados aberto que mostra, a quase a cada minuto, a posição instantânea de todos os ônibus na cidade. Embora não seja uma nova tecnologia, esta é a primeira iniciativa a ser desenvolvida no Rio. Neste trabalho, são aprsentadas ferramentas simples para a exploração visual deste grande conjunto de dados com base em informações históricas, que chega a um total de mais de um bilhão de amostras. Com essas ferramentas, um usuário será capaz de verificar as tendências, identificar padrões e localizar anomalias nesta grande quantidade de dados de GPS dos ônibus. / [en] Smart cities is a current subject of interest for public administrators and researchers. Getting the cities smarter is one of the challenges for the near future, due to the growing demand for public services. In particular, public transportation is one of most visible aspects of a living city and, therefore, its implementation must be very efficient. The public transportation system of the City of Rio de Janeiro is historically deficient, mostly because it is based on an old bus system. To change it, the City Hall took some actions, such as the development of an open data project that shows, at about every minute, the GPS instant position of all buses in the city. Although it is not a new technology, it is the first initiative to be developed in Rio. This work presents simple tools for the visual exploration of this big dataset based on the historical information from this service, which reaches a total of more than one billion samples. With these tools one is able to discover trends, identify patterns, and locate abnormalities within the massive collection of the buses GPS data.

Submitted by Fernando Souza (fernandoafsou@gmail.com) on 2017-08-15T13:33:40Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1946583 bytes, checksum: 46b84a872476f284510477eeb33e3b91 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-15T13:33:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1946583 bytes, checksum: 46b84a872476f284510477eeb33e3b91 (MD5) Previous issue date: 2016-08-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Despite being a well-established technology, research inWireless Sensor Networks (WSNs) are facing challenges due to its intrinsic connection to the paradigms of Smart Cities and IoT (Internet of Things - IoT). Traditionally, WSNs are deployed to meet the needs of a single application and are composed of sensors with the same physical characteristics. However, when considering smart environments, where several objects can collect data, trigger actions and interact with each other in order to provide sophisticated services, it is easy to see the diversity of the applications that can perform requests in such environments. It is also possible that different types of equipment interact with each other, such as sensors with different physical characteristics, thus creating a Heterogeneous WSN (HWSN). For this reason, this work aims to contribute to the management of HWSNs in Smart Cities environments by proposing an approach for dynamic and on-demand selection of sensors. This selection is performed by taking into account the physical characteristics of the sensors and the applications’ demands. This approach has been integrated into the POlicy-based Sensor SElection in Heterogeneous Wireless Sensor Network framework (POSSE-HWSN), which was implemented in order validate the proposal. Tests have shown that by using POSSE-HWSN it was possible to select the sensors with the most suitable hardware features to meet every application needs, thus improving the selection efficacy. / Apesar de ser uma tecnologia já consolidada, pesquisas em Redes de Sensores Sem Fio (RSSFs) vêm passando por desafios devido à sua intrínseca relação com os paradigmas de Cidades Inteligentes e Internet das Coisas (Internet of Things - IoT). Tradicionalmente, as RSSFs são implantadas e utilizadas para atender a uma única aplicação e são compostas de nós sensores com as mesmas características físicas. Contudo, ao se considerar ambientes inteligentes, onde vários objetos podem coletar dados, desencadear ações e interagir entre si de forma a prover serviços sofisticados, é fácil perceber a heterogeneidade dos tipos de aplicações que podem realizar requisições em tais ambientes. Além disso, é real a possibilidade de interação entre diferentes tipos de equipamentos, como por exemplo, sensores com diferentes características físicas, criando assim uma RSSF Heterogênea (RSSFH). Por este motivo, este trabalho objetiva contribuir para a gerência de RSSFHs em ambientes de Cidades Inteligentes ao propor uma abordagem para seleção dinâmica e sob-demanda de sensores, levando em consideração as características físicas dos sensores e as demandas das aplicações requisitantes. Esta abordagem foi utilizada no framework POlicy-based Sensor SElection in Heterogeneous Wireless Sensor Network (POSSE-HWSN), o qual foi implementado para validar a proposta. Testes realizados demonstram que através da utilização de POSSE-HWSN foi possível escolher os sensores com os recursos de hardware mais adequados para atender a cada aplicação, melhorando assim a eficácia da seleção.

[pt] O número de Cidades Inteligentes no mundo está crescendo muito rapidamente, e não há indicação de que em breve haverá uma diminuição nesse crescimento, isso porque uma Cidade Inteligente ajuda seus gestores e habitantes a desfrutarem de seus recursos e gerenciarem vários de seus aspectos. Os administradores da cidade estão instalando sensores e atuadores em diferentes partes da cidade para coletar dados e reagir em tempo real às mudanças esperadas. Cabe aos programadores de computadores projetarem sistemas computacionais capazes de processar todos esses dados e disponibilizá-los como informações aos habitantes e administradores de forma organizada. Para permitir que os programadores investiguem o comportamento das aplicações antes de sua implementação na cidade, desenvolvemos um testbed de três camadas que ajuda os programadores a analisar o desempenho em um ambiente controlado que também pode ser usado para implementação. O testbed permite que os desenvolvedores distribuam o processamento, incluindo fluxos de eventos/dados complexos, na nuvem, névoa ou borda. Embora a arquitetura do testbed seja independente de plataformas, nós implementamos uma versão de referência utilizando softwares gratuitos. Todos os componentes utilizados na versão de referência foram avaliados individualmente por seus desenvolvedores, mas para verificar a escalabilidade da integração, nós desenvolvemos várias aplicações para avaliar o comportamento da arquitetura. Nós também desenvolvemos quatro aplicativos para coleta e processamento de dados IoT para ilustrar como o testbed pode guiar os programadores na escolha da melhor forma de implementar suas aplicações. Baseado no comportamento das aplicações desenvolvidas, nós criamos uma taxonomia para classificar as aplicações para cidades inteligentes de acordo com as suas características e possibilidades de distribuição para auxiliar ao desenvolvedor a implementar a sua aplicação. / [en] The number of Smart Cities in the world is growing very fast, and there is no indication that there will be a decrease in this growth soon, because a Smart City helps its managers and inhabitants to enjoy its resources and manage several of its aspects. City administrators are installing sensors and actuators in different parts of the city to collect data and react in real time to expected changes. It is up to computer programmers to design computer systems capable of processing all this data and making it available to inhabitants and administrators as information in an organized manner. To allow programmers to investigate the behavior of applications before they are deployed in the city, we have developed a three-layer testbed that helps programmers analyze performance in a controlled environment that can also be used for implementation. The testbed allows developers to distribute processing, including complex event/data streams, in the cloud, fog or edge. Although the testbed architecture is platform independent, we have implemented a reference version using free software. All the components used in the reference version were evaluated individually by their developers, but to verify the scalability of the integration, we developed several applications to evaluate the behavior of the architecture. Four applications for collecting and processing IoT data have been developed to illustrate how the testbed can guide programmers in choosing the best way to implement their applications. Based on the behavior of the developed applications, we created a taxonomy to classify applications for smart cities according to their characteristics and distribution possibilities to help the developer to implement their application.

[pt] As cidades contemporâneas, cuja população está em tendência de crescimento, são palco dos desafios do presente, como as mudanças climáticas, o acesso a alimentos, os desastres ambientais, o consumo de energia e emissão de gases poluentes, a violência, a desigualdade social, entre outros. A solução desses problemas é complexa e necessita o envolvimento de múltiplos atores e o investimento de volumosos recursos financeiros. Com atenção a isso, surge o ideal da cidade inteligente, que busca utilizar as tecnologias da informação e comunicação para diagnosticar e enfrentar problemas urbanos a partir da coleta e uso de dados sobre a cidade e os cidadãos. Se, por um lado, a tecnologia pode e deve ser utilizada para a melhoria da qualidade de vida, por outro lado, o seu uso traz dúvidas sobre a violação da privacidade dos cidadãos. Por estes motivos, a presente pesquisa objetiva estudar de que forma é possível realizar as promessas da cidade inteligente sem que isso signifique a expansão da vigilância e a sistematização da violação às leis de proteção de dados. Para isso, o trabalho irá: estudar as definições do conceito de cidade inteligente, abordar os desafios para a proteção de dados neste contexto e propor medidas que mitiguem os danos à privacidade dos cidadãos. / [en] Contemporary cities, whose population is on a growing trend, are the main stage for the challenges of the present, such as climate change, access to food, environmental disasters, energy consumption and the emission of greenhouse gases, violence, social inequality, among others. The solution of these problems is complex, requiring the involvement of multiple actors and the investment of voluminous financial resources. With this in mind, the ideal of the smart city emerges, seeking to use information and communication technologies to diagnose and address urban problems by collecting and processing data about the city and its citizens. If, on the one hand, technology can and should be used to improve the quality of life, on the other hand, its use raises doubts about the violation of citizens privacy. For these reasons, the present research aims to study how it is possible to fulfill the promises of the smart city without this meaning the expansion of surveillance and the systematization of violations of data protection laws. For this, the work will: study the definitions of smart city, address the challenges for data protection in this context and propose measures that mitigate the damages to the privacy of urban citizens.