A internet das coisas é considerada um novo sistema de comunicação que promete otimizar e melhorar diferentes áreas de aplicação com base em módulos sensores e objetos unicamente interligados através da internet. Em aplicações de redes de sensores sem fio em larga escala, as redes possuem características peculiares, como grande quantidade de módulos sensores de baixa potência, consumo limitado e perdas de comunicação intermitentes. Estas redes precisam operar com protocolos escaláveis e eficientes em termos de consumo de energia. Desta forma, esta tese propõe um protocolo multicanal assíncrono iniciado pelo receptor de acesso ao meio para redes de sensores sem fio de baixa potência para aplicações de internet das coisas. Através de uma comparação com soluções já existentes, o protocolo apresentado procura mitigar a colisão de mensagens e as perdas de energia com ociosidade na espera pela comunicação de um transmissor, através de um mecanismo de reconhecimento inicial eficiente. Adicionalmente, é proposto um diagnóstico efetivo de detecção de falha na comunicação ainda no ciclo de comunicação, de forma a auxiliar a economia de energia. Complementarmente, é proposto um mecanismo multicanal baseado no conhecimento do canal da vizinhança, além de serviços de inicialização e manutenção da rede. Para validação da proposta, o protocolo proposto foi comparado tanto com protocolos assíncronos multicanais iniciado pelo receptor quanto com protocolo síncrono relevantes na literatura científica. Os critérios de avaliação utilizados foram medição do consumo, latência e taxa de entrega da rede em diferentes cenários. Os resultados mostraram que o protocolo proposto minimiza o consumo de energia em relação aos protocolos assíncronos, além de melhorar a comunicação quando comparado aos protocolos analisados. Na comparação com o protocolo síncrono, demonstrou desempenho e consumo compatíveis, quando em período de trabalho menor, e consumo reduzido com períodos de trabalho maiores. / The Internet of Things is considered a new communication system that promises to optimize and improve different application areas. It is based on sensor modules and intelligent objects only interconnected through the internet. In large-scale wireless sensor network applications, networks have own specific characteristics such as many low-power, limited-power sensor modules with intermittent communication losses. These networks need to operate with scalable, energy-efficient protocols. Thus, this thesis proposes an asynchronous multichannel receiver-initiated MAC protocol for low power wireless sensor networks and internet of things applications. Through a comparison with already existing solutions, the proposed protocol tries to mitigate message containment and the effect of idle listening through an efficient initial recognition mechanism. It is also proposed an effective diagnosis of communication failure detection in the communication cycle, which also helps to save energy. In addition, a multichannel mechanism is proposed based on the knowledge of the neighborhood channel in addition to services of initialization and maintenance of the network. To validate the proposed protocol, evaluations were made for the consumption of each node sensor, the network traffic for each link, the latency and the network delivery rate in a web application. Tests were performed using asynchronous multichannel receiver-initiated and synchronous protocols based on literature scientific. The results show that the proposed protocol minimizes the energy consumption in relation to the asynchronous protocols, besides improving the communication when compared to the analyzed protocols. In the comparison with the synchronous protocol the proposed protocol showed performance and consumption compatible, when in a smaller duty cycles, and reduced consumption with longer duty cycles.

A internet das coisas é considerada um novo sistema de comunicação que promete otimizar e melhorar diferentes áreas de aplicação com base em módulos sensores e objetos unicamente interligados através da internet. Em aplicações de redes de sensores sem fio em larga escala, as redes possuem características peculiares, como grande quantidade de módulos sensores de baixa potência, consumo limitado e perdas de comunicação intermitentes. Estas redes precisam operar com protocolos escaláveis e eficientes em termos de consumo de energia. Desta forma, esta tese propõe um protocolo multicanal assíncrono iniciado pelo receptor de acesso ao meio para redes de sensores sem fio de baixa potência para aplicações de internet das coisas. Através de uma comparação com soluções já existentes, o protocolo apresentado procura mitigar a colisão de mensagens e as perdas de energia com ociosidade na espera pela comunicação de um transmissor, através de um mecanismo de reconhecimento inicial eficiente. Adicionalmente, é proposto um diagnóstico efetivo de detecção de falha na comunicação ainda no ciclo de comunicação, de forma a auxiliar a economia de energia. Complementarmente, é proposto um mecanismo multicanal baseado no conhecimento do canal da vizinhança, além de serviços de inicialização e manutenção da rede. Para validação da proposta, o protocolo proposto foi comparado tanto com protocolos assíncronos multicanais iniciado pelo receptor quanto com protocolo síncrono relevantes na literatura científica. Os critérios de avaliação utilizados foram medição do consumo, latência e taxa de entrega da rede em diferentes cenários. Os resultados mostraram que o protocolo proposto minimiza o consumo de energia em relação aos protocolos assíncronos, além de melhorar a comunicação quando comparado aos protocolos analisados. Na comparação com o protocolo síncrono, demonstrou desempenho e consumo compatíveis, quando em período de trabalho menor, e consumo reduzido com períodos de trabalho maiores. / The Internet of Things is considered a new communication system that promises to optimize and improve different application areas. It is based on sensor modules and intelligent objects only interconnected through the internet. In large-scale wireless sensor network applications, networks have own specific characteristics such as many low-power, limited-power sensor modules with intermittent communication losses. These networks need to operate with scalable, energy-efficient protocols. Thus, this thesis proposes an asynchronous multichannel receiver-initiated MAC protocol for low power wireless sensor networks and internet of things applications. Through a comparison with already existing solutions, the proposed protocol tries to mitigate message containment and the effect of idle listening through an efficient initial recognition mechanism. It is also proposed an effective diagnosis of communication failure detection in the communication cycle, which also helps to save energy. In addition, a multichannel mechanism is proposed based on the knowledge of the neighborhood channel in addition to services of initialization and maintenance of the network. To validate the proposed protocol, evaluations were made for the consumption of each node sensor, the network traffic for each link, the latency and the network delivery rate in a web application. Tests were performed using asynchronous multichannel receiver-initiated and synchronous protocols based on literature scientific. The results show that the proposed protocol minimizes the energy consumption in relation to the asynchronous protocols, besides improving the communication when compared to the analyzed protocols. In the comparison with the synchronous protocol the proposed protocol showed performance and consumption compatible, when in a smaller duty cycles, and reduced consumption with longer duty cycles.

Submitted by Filipe dos Santos (fsantos@pucsp.br) on 2018-07-25T11:50:29Z No. of bitstreams: 1 Karen Ambra.pdf: 3522031 bytes, checksum: 2af655ed53277c5da95825cc304ed5b1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-25T11:50:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Karen Ambra.pdf: 3522031 bytes, checksum: 2af655ed53277c5da95825cc304ed5b1 (MD5) Previous issue date: 2018-05-22 / Fundação São Paulo - FUNDASP / ChIPPA, on the play of “make-believe”, are perceived as pedagogically relevant to Early Childhood Education. For this purpose, twelve children, attending this level of education, participated in the study, as well as four teachers who worked there, in this level of education, and one primary school literacy teacher, all of them from a private school, located in the south of São Paulo (SP), Brazil. The literature review showed that play is a difficult concept to define, still seen in the daily school life as a natural phenomenon. It has also been demonstrated that, on the contrary, it has a social character, which is why it should be understood as a child right and, thus, intentionally implemented in schools too. The theoretical perspective adopted was Socio-historical Psychology, especially the Vygotskian concepts that deal with the relations of learning and development, of language and thought, of meanings and significance, of mediation and zone of proximal development, and the role of play in the child development. The method consisted in the application of the Children's Initiated Assessment Tool (ChiPPA) to the participating children and the use of two questionnaires, addressed to the teachers: one focused on their initial ideas about playing and their presence in the daily life of the Early Childhood Education, and another, after having made available the information on the ways of playing of each child, to verify if this data could guide the teaching planning and improve the educational practices. The results show that the ChIPPA can guide the elaboration of pedagogical objectives, since they indicate the different levels of abilities of the children in “make-believe” play. In addition, the teaching discourses that initially defended the play, but did not implement it in the quantity and quality expected in the daily school life, pointed out that, knowing the children's abilities in the games proposed, new pedagogical perspectives were unveiled, that is, the need to extend the frequency of play and its duration; to propose situations of “make-believe” play and symbolic play, and also to analyze carefully the play to, based on this, propose better planned pedagogical interventions. It was suggested that ChIPPA is an important tool for teachers in the service of learning and child development / Esta pesquisa teve como objetivo investigar se (e como) os dados oferecidos pelo ChIPPA, sobre a brincadeira de faz de conta da criança, são percebidos como pedagogicamente relevantes para a Educação Infantil. Para tanto, participaram do estudo doze crianças que frequentavam este nível de ensino, quatro professoras que nele atuavam e uma alfabetizadora do 1º ano do Ensino Fundamental de uma escola particular, situada na zona sul da cidade de São Paulo (SP), Brasil. A revisão de literatura mostrou que a brincadeira é um conceito de difícil definição, visto ainda no cotidiano escolar como um fenômeno natural. Foi também demonstrado que, ao contrário, ela possui caráter social, razão pela qual deve ser entendida como um direito infantil e, deste modo, implementada intencionalmente também nas escolas. A perspectiva teórica adotada foi a Psicologia Sócio-histórica, em especial os conceitos vigotskianos que tratam das relações da aprendizagem com o desenvolvimento, da linguagem com o pensamento, de sentidos e significados, de mediação e zona de desenvolvimento proximal e o papel da brincadeira no desenvolvimento infantil. O método consistiu na aplicação do Instrumento de Avaliação do Faz de Conta Iniciado pela Criança (ChiPPA) junto às crianças participantes e no emprego de dois questionários, dirigidos às professoras: um voltado às suas ideias iniciais sobre o brincar e a presença dele no cotidiano da Educação Infantil e, outro, após ter disponibilizado as informações sobre as formas de brincar de cada criança, para verificar se estes dados poderiam orientar o planejamento docente e aprimorar as práticas educativas. Os resultados mostram que o ChIPPA pode orientar a elaboração de objetivos pedagógicos, por indicarem os diferentes níveis de habilidades das crianças no brincar de faz de conta. Adicionalmente, os discursos docentes que defendiam inicialmente o brincar, mas sem o implementar na quantidade e qualidade esperada no cotidiano escolar, apontaram que, conhecidas as habilidades das crianças nas brincadeiras propostas, novas perspectivas pedagógicas foram descortinadas, ou seja, a necessidade de ampliar a frequência das brincadeiras e seu tempo de duração; de propor situações de faz de conta em torno do brincar convencional e do brincar simbólico e, também, de analisar criteriosamente a brincadeira para, com base nisso, propor intervenções pedagógicas mais bem planejadas. Sugeriu-se, portanto, que o ChIPPA constitui uma importante ferramenta para as professoras, a serviço da aprendizagem e do desenvolvimento infantil