Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-23T20:47:23Z No. of bitstreams: 1 LuanCarlosOliveira.pdf: 3830694 bytes, checksum: c832e643ca1fc89969e8abd443a7b6a2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-23T20:47:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LuanCarlosOliveira.pdf: 3830694 bytes, checksum: c832e643ca1fc89969e8abd443a7b6a2 (MD5) Previous issue date: 2016-08-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The Internet of Things (IoT) is a paradigm in which smart objects collaborate actively with other physical and virtual objects available in the Internet. IoT environments are characterized by a high degree of heterogeneity of devices and network protocols. However, many challenging social and technological issues still need to be addressed, including the interoperability of devices, autonomous systems, privacy and security issues, which could have a significant impact on many aspects of everyday life of potential end user. To deal with these issues some type of middleware layer or frameworks to show fundamental enforce the seamless integration of devices and functionality within the same network information, providing security and reliability. Therefore, the objective of this work is to design and implement a secure and reliable framework in this scenario using the XMPP protocol (eXtensible Messaging and Presence Protocol). Based on the model publish / subscribe, the proposed framework has reliability mechanism for real-time communication, security features provided by the XMPP based on TLS and SASL authentication. Based on case studies demonstrate the framework’s ability reliability and the results demonstrate the feasibility of the model. / A Internet das Coisas (IoT) é um paradigma no qual objetos inteligentes colaboram de forma ativa com outros objetos físicos e virtuais disponíveis na Internet. Ambientes de IoT são caracterizados por um alto grau de heterogeneidade de dispositivos e protocolos de rede. Entretanto, muitas questões tecnológicas desafiadoras e sociais ainda precisam ser abordadas, incluindo a interoperabilidade de dispositivos, autonomia de sistemas, privacidade e questões de segurança, o quê poderia ter um impacto significativo em vários aspectos da vida cotidiana do usuário potencial final. Para lidar com essas questões algum tipo de camada de middleware ou frameworks se mostram fundamentais para fazer cumprir a integração de dispositivos e funcionalidades dentro da mesma rede de informação, provendo segurança e confiabilidade. Desta forma, o objetivo deste trabalho é projetar e implementar um Framework seguro e confiável neste cenário usando o protocolo XMPP (eXtensible Messaging and Presence Protocol). Baseado no modelo publish/subscribe, o framework proposto possui mecanismo de confiabilidade na comunicação em tempo real, recursos de segurança fornecidos pelo XMPP baseado no protocolo Transport Layer Security (TLS) e autenticação Simple Authentication and Security Layer (SASL). Com base nos estudos de caso, demonstramos a capacidade do framework na confiabilidade e os resultados obtidos demonstram a viabilidade do mesmo.

Submitted by SBI Biblioteca Digital (sbi.bibliotecadigital@puc-campinas.edu.br) on 2017-01-30T13:50:30Z No. of bitstreams: 1 Rodolfo Francisco de Oliveira-0.pdf: 3556902 bytes, checksum: 27f19ccfffa88186c03498b81ac0064f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-30T13:50:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodolfo Francisco de Oliveira-0.pdf: 3556902 bytes, checksum: 27f19ccfffa88186c03498b81ac0064f (MD5) Previous issue date: 2016-12-12 / Pontif?cia Universidade Cat?lica de Campinas ? PUC Campinas / A new revolution is happening: the Internet of Things, a new wave of technologies where it is possible to connect everyday objects to the Internet. Among these technologies, one of the most criticai is the Wireless Sensor Networks. A Wireless Sensor Network consists of several elements called Sensor Nodes, which collect environmental information such as light, temperature and air quality, providing data to applications on the Internet, usually through an intermediate element called the Gateway. For a Wireless Sensor Network to work properly, it is essential that the elements that make it are managed efficiently. However, there is a shortage of available management solutions, especially when these Wireless Sensor Networks are installed in known environments, such as office buildings, factories, homes and cities. The lack of management tools is one of the main factors that hinder the deployment of Wireless Sensor Networks and consequently the Internet of Things. The purpose of this work is to provide a centralized management platform for Wireless Sensor Networks installed in known environments. Conceptually, this platform is called the Proxy Manager, hosted by the network gateway. The platform is able to communicate with a Network Manager and other applications located on the Internet through web services, receiving management parameters and providing summarized data. The Proxy Manager functionalities are split into two management categories: network infrastructure and application, which in turn are divided into Configuration, Performance and Fault management. In this work, the implemented functionalities relating to the network infrastructure management are: Proxy Manager and Sensor Node configuration; route finding through RSSI (Received Signal Strength Indicator) and number of hops to the Sensor Node; performance monitoring via PER (Packet Error Rate); fault recovery using alternative routes and the generation of alerts to the network administrator. Regarding the application management, the functionality implemented is the sensor configuration, since this will effectively collect the data. Tests of the features implemented were done, involving the establishment of routes, performance monitoring, disaster recovery, data collection and platform performance. The tests showed that the proposed solution is functional. Finally, it is anticipated that this work will contribute to the study and implementation of new management functionalities and Wireless Sensor Networks interconnection. / Uma nova revolu??o est? acontecendo: ? a Internet das Coisas, uma nova onda de tecnologias onde ? poss?vel conectar ? Internet objetos do cotidiano de forma inteligente. Dentre estas, uma das mais cr?ticas s?o as Redes de Sensores sem Fio. Uma Rede de Sensores sem Fio consiste em v?rios elementos denominados N?s Sensores, os quais coletam grandezas do meio ambiente, tais como luz, temperatura e qualidade do ar, disponibilizando as mesmas para aplica??es na Internet, normalmente atrav?s de um elemento intermedi?rio denominado gateway. Para o bom funcionamento de uma Rede de Sensores sem Fio, ? imprescind?vel que os elementos que a comp?em sejam gerenciados de maneira eficiente. No entanto, h? uma escassez de solu??es de ger?ncia dispon?veis, principalmente quando estas s?o voltadas para ambientes previamente conhecidos, como pr?dios comerciais, ind?strias, resid?ncias e cidades. Esta escassez de ferramentas de ger?ncia ? um dos principais fatores que dificultam a implanta??o maci?a de Redes de Sensores sem Fio e, consequentemente, da Internet das Coisas. Sendo assim, a proposta deste trabalho ? apresentar uma plataforma de gerenciamento centralizado para Redes de Sensores sem Fio, instaladas em ambientes conhecidos. Conceitualmente, esta plataforma se denomina Proxy Manager, e ficar? hospedada no gateway da rede. A mesma ? capaz de se comunicar com um Gerente de Rede e outras aplica??es localizadas na Internet atrav?s de web services, recebendo par?metros de ger?ncia e disponibilizando dados sumarizados. As funcionalidades do Proxy Manager s?o divididas em dois focos de ger?ncia: da infraestrutura da rede e da aplica??o, as quais s?o subdivididas nas ?reas de ger?ncia de Configura??o, Desempenho e Falhas. No trabalho em quest?o, as funcionalidades implementadas referentes ? ger?ncia da infraestrutura da rede foram: configura??o do Proxy Manager e dos N?s Sensores; estabelecimento de rotas para os mesmos tendo como base a RSSI (Received Signal Strength Indicator) e o n?mero de saltos para os N?s Sensores; monitoramento de desempenho atrav?s da PER (Packet Error Rate); e recupera??o de falhas, atrav?s do estabelecimento de rotas alternativas e gera??o de alertas para o administrador da rede. Em rela??o ao gerenciamento da aplica??o, a fun??o implementada foi a de configura??o dos sensores, localizados nos N?s Sensores, os quais efetivamente ir?o coletar os dados. Testes relacionados as funcionalidades implementadas, envolvendo o estabelecimento de rotas, monitoramento do desempenho, recupera??o de falhas, coleta de dados pelos sensores e desempenho da plataforma foram realizados, os quais demonstraram que a solu??o em quest?o ? funcional. Por fim, espera-se que o presente trabalho possa contribuir para o estudo e implementa??o de novas funcionalidades de ger?ncia e interconex?o de Redes de Sensores sem Fio, tanto nesta quanto em outras plataformas, atrav?s de trabalhos vindouros.

Cities have employed technologies in several domains to improve the delivery of public services, attend citizens\' demands, and measure the consumption of natural resources. Known as Smart Cities, these initiatives aim to increase the overall citizens\' quality of life, and they have already had a positive impact on the way citizens interact with urban spaces, services, and with each other. On the other hand, urban spaces can be considered as a threat to the independence and autonomy of people with disabilities. In fact, according to the Social Approach, disability is not in the individual, but in society and the environment, which does not provide adequate conditions for the individual to fully participate and be a citizen of social, professional, educational, recreational activities, and so on. Society and the environment need to be corrected and their deficiencies compensated to include a significant portion of the population that is excluded from a range of activities when their abilities are not addressed in urban communication processes. Although this group of citizens has gained access to education, work and leisure, it is necessary to confront the city and all its challenges in order to enjoy these rights. In order to extend the benefits of Smart Cities to people with disabilities, we first proposed the idea of an Inclusive Smart City, which employs Smart Cities technology to provide a better urban experience for people with disabilities while overcoming accessibility barriers in urban spaces. To achieve this goal, we began using a multi-instrument approach to collect data from different stakeholders - people with disabilities, professionals that work with people with disabilities, accessibility-related experts, and policymakers -, aiming at understanding the obstacles that people with disabilities face when they are moving around the city, the strategies they use to solve unexpected problems, and how they interact with other people and with urban facilities. Based on an empirical observation, literature review and results collected using this multiinstrument approach, we first defined Inclusive Smart Cities. Then, we proposed some tools to support practitioners and researchers involved in the development of digital urban assistive technologies with the Inclusive Smart City\'s vision in mind: a list of requirements, a political structure, an implementation/operation methodology, a business model, a conceptual model, and a system architecture. According to the conceptual model we introduced, people with disabilities are able to interact with inclusive smart objects that are available in urban spaces to obtain information about the environment around them, enabling them to navigate and explore cities in an innovative way. In Inclusive Smart Cities, inclusive smart objects provide people with disabilities with user-adapted information and services, focusing on the individuals\' abilities rather than their disabilities. Moreover, the system architecture is based on equipping users and the environment with smart technologies, aiming at supporting a symbiotic relationship between citizens and inclusive smart objects, a web-based user interface to enable public agents and local authorities to register and maintain the information required by the Inclusive Smart City platform, and the Cloud infrastructure, responsible for storing system data and processing user requests. Finally, we further demonstrated a Proof of Concept to assess the experience that people with disabilities would have when using an Inclusive Smart City solution. To accomplish that, we mapped a block of Paulista Avenue, in São Paulo, Brazil, as a sequence of QR codes. In a simulated circuit, when users read each code, they received location-based information and services related to the object linked to the code. The participants evaluated the UrbanAssist application positively and recognized the relevance of the functionalities and resources provided by the application, which gave them an inventive interface to explore the urban environment in a new, safer and effective way. In conclusion, this new technology has the potential not only to improve the independence and autonomy of people with disabilities in urban spaces, but also to enable them to play a proactive role in society as a whole. / As cidades têm empregado a tecnologia em diversos segmentos a fim de melhorar a qualidade de serviços prestados, para atender as demandas dos cidadãos, e para medir o consumo de recursos naturais. Conhecidas como Cidades Inteligentes, estas iniciativas buscam aumentar a qualidade de vida dos cidadãos, e já têm causado impactos positivos na maneira como os indivíduos interagem com o espaço urbano, com serviços, e com outros indivíduos. Por outro lado, o espaço urbano ainda é considerado como uma ameaça à autonomia e à independência de pessoas com deficiência. De fato, segundo o Modelo Social, a deficiência não está no indivíduo, mas na sociedade e no ambiente, que não fornecem condições apropriadas para que o cidadão participe inteiramente de atividades sociais, profissionais, educacionais, recreativas etc. A sociedade e o ambiente precisam ser corrigidos e suas deficiências compensadas para que ocorra a inclusão de uma parcela considerável da população que é excluída de uma série de atividades quando suas habilidades não são consideradas nos processos de comunicação urbanos. Embora esses cidadãos tenham ganhado acesso a educação, trabalho e lazer, o acesso pleno a esses direitos exige ter que lidar com o espaço urbano e todos os seus desafios. Com o objetivo de estender os benefícios das Cidades Inteligentes às pessoas com deficiência, inicialmente propomos o conceito de Cidades Inteligentes Inclusivas, que utiliza tecnologias das Cidades Inteligentes a fim de fornecer às pessoas com deficiência uma melhor experiência urbana ao mitigar as barreiras de acessibilidade nas cidades. A fim de alcançar este objetivo, utilizamos um método multi-instrumentos para coletar dados de diferentes interessados nesta temática - pessoas com deficiência, profissionais que trabalham na área, especialistas em acessibilidade, e criadores de políticas públicas - para melhor entender os obstáculos que as pessoas com deficiência enfrentam quando estão se locomovendo nos centros urbanos, as estratégias que eles usam para resolver problemas inesperados, e como eles interagem com outras pessoas e com os objetos e instalações urbanas. Baseado em observação empírica, em revisão da literatura, e nos resultados coletados pelo método multi-instrumentos, elaboramos a definição de Cidades Inteligentes Inclusivas e propomos algumas ferramentas para apoiarem autoridades governamentais, profissionais e pesquisadores envolvidos com o desenvolvimento de tecnologias assistivas urbanas digitais: uma lista de requisitos, estrutura política, metodologia de implantação e funcionamento, modelo de negócios, e uma arquitetura de sistema. De acordo com o modelo conceitual que apresentamos, as pessoas com deficiência são capazes de interagir com objetos inteligentes inclusivos no espaço urbano a fim de obter informações a respeito do ambiente ao redor, o que possibilita navegar e explorar nas cidades de uma maneira inovadora. Nas Cidades Inteligentes Inclusivas, os objetos inteligentes inclusivos fornecem às pessoas com deficiência informações e serviços adaptados às habilidades de cada usuário. A arquitetura do sistema é baseada em equipar os usuários e o ambiente com tecnologias inteligentes; uma interface web que permite a agentes públicos e autoridades municipais a cadastrar e manter as informações necessárias ao funcionamento da Cidade Inteligente Inclusiva; e pela infraestrutura da Cloud, que é responsável por armazenar os dados do sistema e por processar as requisições dos usuários. Finalmente, demonstramos com uma Prova de Conceito a avaliação da experiência de usuário que indivíduos com deficiência têm ao usar soluções concebidas com a visão de uma Cidade Inteligente Inclusiva. Para tanto, mapeamos como QR codes os objetos e prédios de um quarteirão da Avenida Paulista, em São Paulo. Num circuito simulado, ao ler cada código os usuários recebem com informações baseadas na localização do objeto lido e os serviços associados ao objeto. Os participantes avaliaram positivamente a aplicação Urban Assist e reconheceram a relevância das funcionalidades e recursos disponibilizados pela aplicação, que lhes proporcionaram uma interface inovadora para explorar o ambiente urbano de uma maneira mais segura e eficaz. Concluindo, essa nova tecnologia tem o potencial não somente de melhorar a independência e autonomia de pessoas com deficiência no espaço urbanos, mas, também de prover estes usuários com a possibilidade de desempenharem o papel de cidadãos proativos.

Os brinquedos são uma parte essencial de nossa cultura e têm evoluído ao longo do tempo. Atualmente, encontramos no mercado brinquedos dotados de circuitos eletrônicos e sensores, capazes de coletar dados do ambiente e informações pessoais dos usuários. Além disso, eles podem se conectar automaticamente a redes de comunicação por meio de protocolos de rede sem fio para acessar serviços móveis com o objetivo de personalizar a experiência de jogo para cada usuário. Conhecidos como brinquedos inteligentes, estes fazem parte de um ambiente denominado de computação para brinquedos, composto pelo brinquedo físico, um dispositivo móvel, que pode ser um tablet ou smartphone, e um aplicativo móvel (app), que pode controlar o brinquedo físico e compartilhar informações com serviços móveis. Esse novo tipo de brinquedo, que pertence a um novo tipo de ambiente e que também carrega características da Internet das Coisas, traz consigo questões relacionadas à segurança da informação que não existiam nos brinquedos convencionais. Essas questões, portanto, devem ser tratadas de forma a evitar prejuízos aos usuários dessa tecnologia. Para isso, o presente trabalho apresenta vinte e dois (22) requisitos de segurança gerais identificados por meio da utilização do processo Security Development Lifecycle (SDL) da Microsoft e da técnica de modelagem de ameaças suportada pelo modelo de ameaça STRIDE (Spoofing identity, Tampering with data, Repudiation, Information disclosure, Denial of service e Elevation of privilege). Os requisitos apresentados endereçam questões de segurança que os brinquedos inteligentes devem atender para evitar as principais ameaças existentes. As questões de segurança consideradas foram extraídas da Childrens Online Privacy Protection Act (COPPA), General Data Protection Regulation (GDPR) e Personal Information Protection and Eletronic Documents Act (PIPEDA). Além dos requisitos de segurança, um conjunto de testes de segurança gerais foram identificados com base no processo SDL para verificar o adequado atendimento a esses requisitos. Uma análise dos brinquedos inteligentes atualmente disponíveis no mercado e suas falhas de segurança relatadas publicamente dão indícios da importância de atender aos requisitos de segurança e executar os testes propostos neste trabalho para evitar problemas de segurança variados / Toys are an essential part of our culture, and they have evolved over time. Currently, we can find in the market toys equipped with electronic circuits and sensors able to collect environmental and personal data from users. They are also able to automatically connect to communication networks through wireless network protocols in order to access mobile services aiming at customizing the gaming experience for each user. Known as smart toys, these are part of a so-called toy computing environment, consisting of a physical toy, a mobile device, which can be a tablet or smartphone, and a mobile app, which can control the physical toy and share information with mobile services. This new type of toy, which belongs to a new type of environment and also present characteristics of the Internet of Things, raises issues regarding information security which did not exist in conventional toys. Such issues, hence, should be treated in a way to avoid losses to the users of this technology. Accordingly, this research project presents twenty two (22) general security requirements identified following the Microsoft Security Development Lifecycle (SDL) and the threat modeling supported by the threat model STRIDE (Spoofing identity, Tampering with data, Repudiation, Information disclosure, Denial of service e Elevation of privilege). These requirements address security issues that smart toys should meet to avoid the main existent threats. All considered issues were extracted from the Childrens Online Privacy Protection Act (COPPA), General Data Protection Regulation (GDPR) and Personal Information Protection and Electronic Documents Act (PIPEDA). Furthermore, we have also identified a general set of security tests based on the SDL process to check whether the identified security requirements have been met. A further analysis of the smart toys currently available in the market and their publicly related security flaws give evidence of the importance of meeting the proposed security requirements and executing the proposed security tests to avoid several security problems

Computational Swarms (enxames computacionais), consistindo da integração de sensores e atuadores inteligentes no nosso mundo conectado, possibilitam uma extensão da info-esfera no mundo físico. Nós chamamos esta info-esfera extendida, cíber-física, de Swarm. Este trabalho propõe uma visão de Swarm onde dispositivos computacionais cooperam dinâmica e oportunisticamente, gerando redes orgânicas e heterogêneas. A tese apresenta uma arquitetura computacional do Plano de Controle do Sistema Operacional do Swarm, que é uma camada de software distribuída embarcada em todos os dispositivos que fazem parte do Swarm, responsável por gerenciar recursos, definindo atores, como descrever e utilizar serviços e recursos (como divulgá-los e descobrí-los, como realizar transações, adaptações de conteúdos e cooperação multiagentes). O projeto da arquitetura foi iniciado com uma revisão da caracterização do conceito de Swarm, revisitando a definição de termos e estabelecendo uma terminologia para ser utilizada. Requisitos e desafios foram identificados e uma visão operacional foi proposta. Esta visão operacional foi exercitada com casos de uso e os elementos arquiteturais foram extraídos dela e organizados em uma arquitetura. A arquitetura foi testada com os casos de uso, gerando revisões do sistema. Cada um dos elementos arquiteturais requereram revisões do estado da arte. Uma prova de conceito do Plano de Controle foi implementada e uma demonstração foi proposta e implementada. A demonstração selecionada foi o Smart Jukebox, que exercita os aspectos distribuídos e a dinamicidade do sistema proposto. Este trabalho apresenta a visão do Swarm computacional e apresenta uma plataforma aplicável na prática. A evolução desta arquitetura pode ser a base de uma rede global, heterogênea e orgânica de redes de dispositivos computacionais alavancando a integração de sistemas cíber-físicos na núvem permitindo a cooperação de sistemas escaláveis e flexíveis, interoperando para alcançar objetivos comuns. / Computational swarms, consisting of integrating smart networked sensors and actuators into our connected world, enable an extension of the info-sphere into the physical world. We call this extended cyber-physical info-sphere as the Swarm. This work proposes a Swarm vision with computational devices cooperating dynamically and opportunistically, generating organic and heterogeneous networks. This thesis proposes the computational architecture of the Swarm Operating System Control Plane that is the distributed software layer, embedded in all Swarm devices, responsible for managing Swarm resources, defining actors, how to describe and use services and resources, how to advertise and discover them, how to do transactions, content adaptation and multi-agent cooperation. The design of the architecture started with the review of the Swarm characterization itself, revisiting term definitions and establishing a terminology to be used. Requirements and challenges were identified and an operational vision was designed. This operational vision has been exercised with use case scenarios. The architectural elements were extracted from this vision and organized into an architecture that was tested against use cases, generating architectural reviews. Each of the architectural elements generated a state of the art review. A proof of concept of the framework was implemented and a demonstration was proposed and implemented. The selected demostration was the Smart Jukebox that exercises the distributed aspect and the dynamicity of the system. This work presents the vision of the emerging computing Swarm and presents a suitable framework. The evolution of this architecture may be the basis of a global heterogeneous and organic computer network leveraging cyberphysical systems to the cloud, and allowing the emergence of scalable and flexible systems to interoperate to achieve common goals.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2017-04-20T13:56:57Z No. of bitstreams: 1 Armando Leopoldo Keller_.pdf: 2124143 bytes, checksum: ba23113da63873463958e38c05ddbd88 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-20T13:56:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Armando Leopoldo Keller_.pdf: 2124143 bytes, checksum: ba23113da63873463958e38c05ddbd88 (MD5) Previous issue date: 2017-01-13 / Nenhuma / O objetivo deste trabalho, é realizar um estudo de forma mais abrangente sobre o conceito de Internet das Coisas e seus principais protocolos. Explora-se especificamente o conceito de IoT (Internet of Things) aplicado em sistemas de automação. Para tanto é apresentada uma revisão bibliográfica sobre o assunto, explorando os diversos protocolos desenvolvidos para aplicações de IoT, caracterizando-os quanto a taxa de transmissão, eficiência, segurança e confiabilidade. Também é realizado um levantamento do cenário atual, quanto a aplicação de protocolos de IoT em sistemas de automação, sempre tendo em mente a confiabilidade do sistema. Percebe-se que um grande dificultador do uso destes tipos de protocolo em ambientes industriais é justamente a heterogeneidade das redes existentes. Diante deste problema, a proposta do trabalho é desenvolver um dispositivo que atue como middleware para a interligação de redes de automação distribuídas, no caso especificamente a rede Modbus RTU, fazendo com que esta interligação seja de forma transparente utilizando o protocolo de Internet das Coisas MQTT (Message Queuing Telemetry Transport). Este dispositivo é testado com equipamentos em um cenário real através de um estudo de caso, onde duas redes Modbus RTU de um sistema geograficamente distribuído de geração de energia solar fotovoltaica, são interligadas, permitindo a criação de uma planta virtual de geração de energia do inglês virtual power plant (VPP). Com isso é possível tratar e gerenciar os sistemas distribuídos de geração como sendo uma única unidade geradora, facilitando o despacho. Para comprovar a eficiência e a confiabilidade do sistema, foram realizados testes onde o tempo entre as requisições e respostas foi medido, e através da sua distribuição foi obtido um tempo de 2,5 segundos para obter uma comunicação com baixa taxa de perda de mensagens. Estes testes comprovam o correto funcionamento do sistema proposto. / The objective of this work is to develop a more comprehensive study on the concept of Internet of Things (IoT) and its main protocols, specifically exploring the concept of IoT applied in automation systems. A bibliographic review explores the diverse protocols developed for IoT applications, characterizing them as transmission rate, efficiency, safety and confiability. A survey of the current scenario about the application of IoT protocols in automation systems is presented, always having the system confiability in mind. The heterogenity of the existent networks makes the use of this protocols a harder task. The proposal of this work is develop a device that acts as middleware for interlink distributed automation networks, in this case the Modbus RTU networks, in a transparent way using the internet of things procol MQTT (Message Queuing Telemetry Transport). This device is tested with equipments in a real scenario trough a case study, where two Modbus RTU networks of a geographically distributed solar photovoltaic power plant, is interlinked, allowing the criation of a VPP (Virtual Power Plant). This makes possible to manage the distributed power generator systems as a single generator unit, improving the electric energy dispatch. To prove the efficiency and confiability of the system, tests were made where the time between request and response was mensured, and based on his distribution the time of 2.5 seconds was determined to have a low message loss communication. Those tests validate the proposed system and the achievement of the goals of the present work.

A Internet das coisas (IoT) é um paradigma consolidado por recentes avanços tecnológicos, que possibilita a identificação e medição de muitas atividades, agregando facilidade, rapidez e eficiência das mesmas, sejam elas realizadas por humanos ou máquinas de, praticamente, qualquer setor que se deseje. Contudo, um dos principais desafios para que soluções de IoT sejam desenvolvidas com sucesso consiste no processo de escolha e integração entre diversas tecnologias que, necessariamente, serão parte de tais soluções. Este estudo tem como objetivo identificar as tecnologias habilitadoras comuns de soluções de IoT por meio da análise qualitativa de diferentes propostas de arquiteturas, que serão as principais fontes para orientar o desenvolvimento de um workflow com macropassos. Delineou-se um conjunto de tarefas que visa auxiliar o processo de escolha de tecnologias para soluções de IoT, sendo apresentado, posteriormente, o uso do workflow aplicado a uma solução para automação, gestão e controle de estufas, através da monitoração de parâmetros vitais para este ambiente. O método utilizado consistiu na busca de fontes bibliográficas constituída por artigos, dissertações e teses via palavras chave, definindo, assim, as questões de pesquisa a que este trabalho busca endereçar. Foram encontrados como resultado 95 trabalhos entre artigos, dissertações e teses e, por critérios de inclusão e exclusão, 76 foram suprimidos, selecionando, assim, o total de 19 trabalhos ao final do processo. A conclusão é de que o workflow mostrou-se apto a apoiar na escolha inicial de tecnologias e desenvolvimento da solução em alto nível, porém apresentou-se insuficiente para detalhamento técnico minucioso da solução. / The Internet of Things (IoT) is a paradigm consolidated by recent technological advances, which enables the identification and measurement of many activities, aggregating their ease, speed and efficiency, whether performed by humans or machines from virtually any sector. However, one of the key challenges for successfully developing IoT solutions is the process of choosing and integrating various technologies that will necessarily be part of such solutions. This study aims to identify the common enabling technologies of IoT solutions through the qualitative analysis of different architecture proposals, which will be the main sources to guide the development of a workflow with macro steps. A set of tasks was designed to assist the process of choosing technologies for IoT solutions, and then the use of workflow applied to a solution for automation, management and control of greenhouses, through the monitoring of vital parameters for this environment. The method used consisted of searching bibliographic sources consisting of articles, dissertations and theses via keywords, thus defining the research questions to which this paper seeks to address. Ninety-five papers were found among articles, dissertations and theses and, by inclusion and exclusion criteria, 76 were deleted, thus selecting a total of 19 papers at the end of the process. The conclusion is that the workflow was able to support the initial choice of technologies and high-level solution development, but was insufficient for thorough technical detailing of the solution.

[pt] O crescimento da Internet das Coisas (IoT) nos trouxe a oportunidade de criar aplicações em diversas áreas com o uso de sensores e atuadores. Um dos problemas encontrados em sistemas de IoT é a dificuldade de adicionar relações semânticas aos dados brutos produzidos por estes sensores e conseguir inferir novos fatos a partir destas relações. Além disso, devido à natureza destes sistemas, os dados produzidos por eles, conhecidos como streams, precisam ser analisados em tempo real. Streams são uma sequência de elementos de dados com variação de tempo e que não devem ser tratados como dados a serem armazenados para sempre e consultados sob demanda. Os dados em streaming precisam ser consumidos rapidamente por meio de consultas contínuas que analisam e produzem novos dados relevantes. A capacidade de inferir novas relações semânticas sobre dados em streaming é chamada de inferência sobre streams. Nesta pesquisa, propomos um modo semântico e um mecanismo para processamento e inferência sobre streams em tempo real baseados em Processamento de Eventos Complexos (CEP), RDF (Resource Description Framework) e OWL (Web Ontology Language). Apresentamos um middleware que suporta uma inferência contínua sobre dados produzidores por sensores. As principais vantagens de nossa abodagem são: (a) considerar o tempo como uma relação-chave entre a informação; (b) processamento de fluxo por ser implementado usando o CEP; (c) é geral o suficiente para ser aplicado a qualquer sistema de gerenciamento de fluxo de dados (DSMS). Foi desenvolvido no Laboratório de Colaboração Avançada (LAC) utlizando e um estudo de caso no domínio da detecção de incêndio é conduzido e implementado, elucidando o uso de inferência em tempo real sobre streams. / [en] The growth of the Internet of Things (IoT) has brought the opportunity to create applications in several areas, with the use of sensors and actuators. One of the problems encountered in IoT systems is the difficulty of adding semantic relations to the raw data produced by the sensors and being able to infer new facts from these relations. Moreover, due to the fact that many IoT applications are online and need to react instantly on sensor data collected by them, they need to be analyzed in real-time. Streams are a sequence of time-varying data elements that should not be stored forever and queried on demand. Streaming data needs to be consumed quickly through ongoing queries that continue to analyze and produce new relevant data, i.e. stream of output/result events. The ability to infer new semantic relationships over streaming data is called Stream Reasoning. We propose a semantic model and a mechanism for real-time data stream processing and reasoning based on Complex Event Processing (CEP), RDF (resource description structure) and OWL (Web Ontology Language). This work presents a middleware service that supports continuous reasoning on data produced by sensors. The main advantages of our approach are: (a) to consider time as a key relationship between information; (b) flow processing can be implemented using CEP; (c) is general enough to be applied to any data flow management system (DSMS). It was developed in the Advanced Collaboration Laboratory (LAC) and a case study in the field of fire detection is conducted and implemented, elucidating the use of real-time inference on streams.

Submitted by Everton Chagas (everton.chagas@uol.com.br) on 2018-03-23T13:58:05Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao IoT Everton Chagas (final).pdf: 5895742 bytes, checksum: 391c612ed7e137e0c4f3afda3b608a56 (MD5) / Approved for entry into archive by Debora Nunes Ferreira (debora.nunes@fgv.br) on 2018-03-23T15:59:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao IoT Everton Chagas (final).pdf: 5895742 bytes, checksum: 391c612ed7e137e0c4f3afda3b608a56 (MD5) / Approved for entry into archive by Suzane Guimarães (suzane.guimaraes@fgv.br) on 2018-03-23T16:38:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao IoT Everton Chagas (final).pdf: 5895742 bytes, checksum: 391c612ed7e137e0c4f3afda3b608a56 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-23T16:38:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao IoT Everton Chagas (final).pdf: 5895742 bytes, checksum: 391c612ed7e137e0c4f3afda3b608a56 (MD5) Previous issue date: 2018-02-26 / Após avanços significativos nas redes e infraestrutura de telecomunicações nas últimas décadas, surge o conceito da Internet das Coisas, termo em inglês Internet of Things (IoT). O campo de pesquisa sobre a IoT perpassa diversas áreas de conhecimento, como computação, engenharias, telecomunicações, economia e negócios. Esse estudo considera o fato de que a IoT pode permitir uma verdadeira transformação no segmento de telecomunicações para fornecedores e operadoras. A Internet das Coisas poderá influenciar vários componentes do modelo de negócios das operadoras de telecomunicações, os quais podem ser estudados sob vários aspectos. Entretanto, este trabalho trata especificamente do desenvolvimento de produtos e serviços da IoT no ambiente das operadoras de telecomunicações no Brasil. Desse modo, o objetivo principal deste estudo exploratório é identificar a influência da demanda por aplicações da IoT no desenvolvimento de produtos e serviços das operadoras de telecomunicações no Brasil. Essa influência é analisada a partir do estudo de caso múltiplo realizado em três operadoras, observando em cada uma delas aspectos ligados à demanda por soluções da IoT, ao desenvolvimento de produtos e serviços da IoT e à oferta das soluções ligadas à IoT. Os resultados mostram que, na percepção das operadoras, a demanda por soluções ligadas à IoT tem crescido fortemente, principalmente no segmento empresarial, justamente onde as operadoras têm atuado com maior foco. Contudo, o modelo de desenvolvimento de produtos e serviços para a IoT pede uma clara adaptação, exigindo mais participação de parceiros tecnológicos, apoio a aceleradoras de startups e laboratórios de tecnologia, abrindo espaço para a utilização de metodologias ágeis nesse processo de desenvolvimento, objetivando consolidar e ampliar o portfólio de ofertas para a IoT, que, apesar dos esforços recentes das operadoras, mostra-se reduzido. / After significant advances in telecommunications networks and infrastructure in recent decades, there emerges the concept of Internet of Things (IoT). The field of research on IoT spreads through several knowledge areas, such as computing, engineering, telecommunications, economics and business. The present study considers the fact that IoT can make an actual transformation in the telecommunications industry possible both for suppliers and operators. The Internet of Things may influence various components of telecommunications operators’ business model, which can be studied from various perspectives. However, this work deals specifically with IoT product and service development in the environment of Brazil’s telecommunications operators. Thus, the main goal of this exploratory study is to identify how the demand for IoT applications can influence telecommunications operators’ product and services development in Brazil. We analyzed this influence based on the multiple case study we conducted with three communications operators, examining each of them for aspects related to IoT solution demand, IoT product and service development and offer IoT solutions. Results show that the operators perceive IoT-related solution demand to have increased strongly, mainly in the corporate segment, precisely where the operators have been focusing most on. However, the IoT product and service development model calls for a clear adaptation, i.e., it requires a greater participation of technology partners, support for startup accelerators and technology labs, thus making way for the use of agile methodologies in this development process, in order to consolidate and expand the IoT offer portfolio, which, despite these operators’ recent efforts, has so far proved small.

TORRES, A. B. B. Fusão de dados multinível para sistemas de internet das coisas em agricultura inteligente. 2017. 71 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática)–Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Renato Vasconcelos (ppgeti@ufc.br) on 2017-09-09T02:35:28Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_abbtorres.pdf: 4603894 bytes, checksum: 67f76d807aebb885f45a8f8bfd33f83a (MD5) / Rejected by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br), reason: Prezado Andrei, Existe uma orientação para que normalizemos as dissertações e teses da UFC, em suas paginas pré-textuais e lista de referencias, pelas regras da ABNT. Por esse motivo, sugerimos consultar o modelo de template, para ajudá-lo nesta tarefa, disponível em: http://www.biblioteca.ufc.br/educacao-de-usuarios/templates/ Vamos agora as correções sempre de acordo com o template: 1. A ordem da hierarquia institucional é nome da instituição, nome do CENTRO, nome do DEPARTAMENTO e nome do PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO (sem siglas). 2. A pesar de não ser obrigatório, sugerimos colocar data da defesa na folha de aprovação. 3. Na lista de referencias os subtítulos não ficam em negrito. Quando as correções forem feitas enviaremos o nada consta por e-mail. Att. Marlene Rocha mmarlene2ufc.br on 2017-09-11T14:03:36Z (GMT) / Submitted by Renato Vasconcelos (ppgeti@ufc.br) on 2017-09-11T15:23:18Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_abbtorres.pdf: 4603863 bytes, checksum: a65fcc425e4da3674e800515d8401764 (MD5) / Rejected by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br), reason: Prezado Andrei, Falta ainda corrigir a ordem da hierarquia institucional que deve ser assim : UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ, CENTRO DE TECNOLOGIA, DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE TELEINFORMÁTICA, PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE TELEINFORMÁTICA. Não precisa colocar que é mestrado acadêmico na capa. on 2017-09-11T17:14:05Z (GMT) / Submitted by Renato Vasconcelos (ppgeti@ufc.br) on 2017-09-11T19:02:13Z No. of bitstreams: 0 / Rejected by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br), reason: Renato, não veio o arquivo anexado. Marlene on 2017-09-12T10:58:09Z (GMT) / Submitted by Renato Vasconcelos (ppgeti@ufc.br) on 2017-09-12T13:28:01Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_abbtorres.pdf: 5480153 bytes, checksum: 9d72dc6e54ed32cc921eafab5b2af34b (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-09-12T14:15:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_abbtorres.pdf: 5480153 bytes, checksum: 9d72dc6e54ed32cc921eafab5b2af34b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-12T14:15:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_abbtorres.pdf: 5480153 bytes, checksum: 9d72dc6e54ed32cc921eafab5b2af34b (MD5) Previous issue date: 2017-07-11 / The usage of Wireless Sensor Networks (WSN) to detect and monitor phenomena isn’t a new concept, with studies dating back to 1980, but it has gained momentum with the expansion of Internet of Things (IoT), which aims to enable day to day objects to sense, identify and analyze our world. For IoT to be viable, it is necessary for the objects/sensors to be low-cost, and that implies a series of limitations: low battery, low processing and storage capabilities, low accuracy, etc. In this context, data fusion techniques can be used to mitigate some of these limitations and make the adoption of low-cost sensors viable. This dissertation proposes a data fusion architecture for IoT, improving sensor accuracy, detecting events/anomalies (such as sensor failure) and enabling automated decision making. As a case study, experimental cultures of precocious dwarf cashew and coconut trees were monitored. / A utilização de Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) para detecção de fenômenos e monitoramento de ambientes não é um conceito novo, com estudos iniciados na década de 1980, mas ele tem ganhado força pela expansão da Internet das Coisas (Internet of Things - IoT), que trata de capacitar os objetos ao nosso redor de sensoriar, identificar e analisar o mundo. Para tornar a IoT viável em larga escala, é necessário que os objetos/sensores sejam de baixo custo, e isso implica uma série de limitações: bateria limitada, baixa capacidade processamento e armazenamento, baixa acurácia, dentre outros. Nesse contexto, técnicas de fusão de dados podem ser utilizadas para mitigar algumas das limitações citadas e viabilizar a adoção de sensores de baixo custo. A proposta desta dissertação é uma arquitetura de fusão de dados multinível para IoT para melhorar a acurácia dos sensores, detectar eventos/anomalias (como a falha de sensores) e possibilitar tomadas de decisões automatizadas. Como estudo de caso, foram realizados experimentos em conjunto com a Embrapa em um projeto de pesquisa de Agricultura de Precisão no monitoramento de cultivos experimentais de coco e de caju anão-precoce.