Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/11559
Type: Dissertação
Title: Um mecanismo de provisionamento de serviços com controle de demanda para a internet das coisas
Author(s)/Inventor(s): Bahia, Jasiel das Graças
Advisor: Campista, Miguel Elias Mitre
Abstract: A Internet das Coisas (Internet of Things - IoT) desafia a escalabilidade em rede, dado o enorme número de dispositivos interconectados, e cria um cenário fértil para exploração de recursos redundantes para aumentar a robustez dos serviços. Consequentemente, novos protocolos veem sendo propostos, sendo o CoAP (Constrained Application Protocol) um dos principais de IoT para a camada de aplicação. Este trabalho apresenta uma análise pioneira de escalabilidade do CoAP em uma rede composta somente por dispositivos limitados, mostrando a influência dos parâmetros de configuração da rede no desempenho do protocolo. Mais ainda, este trabalho propõe um mecanismo de provisionamento de serviços com controle de demanda, o qual é subdividido em dois componentes principais, sendo o primeiro executado no servidor e o segundo no cliente. O primeiro componente faz o controle de demanda e a seleção de observadores (clientes que se registram para receberem notificações sobre um recurso do servidor), baseando-se no ciclo de trabalho do rádio do servidor e no seu consumo de energia para definir o modo de operação no provimento dos serviços. O segundo componente, por sua vez, faz a seleção e comutação de servidores CoAP. As funções do próprio CoAP são usadas para realizar a comutação dos servidores, seguindo uma lista ordenada de endereços IP obtida a partir de uma infraestrutura central. Essa lista é construída com base nos requisitos da aplicação e fica armazenada no cliente. O mecanismo é avaliado em um simulador específico de IoT (Cooja) e os resultados mostram uma redução significativa no consumo de energia do servidor em comparação ao CoAP tradicional. O mecanismo também aumenta a confiabilidade e a robustez na obtenção de serviços de IoT, além de permitir o balanceamento do consumo de energia entre os servidores.
Abstract: The Internet of Things (IoT) challenges network scalability, given the huge number of connected devices, and also creates a fertile scenario to explore redundant resources for service robustness increasing. Consequently, new IoT protocols have been proposed, being CoAP (Constrained Application Protocol) one of the most important for the application layer. In this work, we present a leading scalability analysis of CoAP in a network composed only by constrained devices to show the influence of network configuration parameters on the protocol performance. Moreover, we propose a service provisioning mechanism with demand control divided into two main components. The first component runs at the CoAP server and controls the demand and the selection of observers (clients that subscribe at the server to receive notifications about a resource). This component is based on the radio duty-cycle at the server and its energy consumption for operation mode switching while delivering services. The second component, on the other hand, runs at the client and conducts CoAP servers selection and switching. This component uses CoAP capabilities to switch servers, by following a sorted list of IP addresses obtained from a central infrastructure. This list is built according to the application requirements and is stored at the client. The mechanism is evaluated in a simulator designed for IoT (Cooja) and the results obtained show a significant reduction on energy consumption at the server compared with traditional CoAP. The mechanism also increases the reliability and the robustness of the IoT service provisioning and, furthermore allows energy consumption balance among the servers.
Keywords: Engenharia elétrica
Internet das coisas
Servidores
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Department : Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Feb-2018
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Elétrica

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
887625.pdf702,03 kBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.