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Integração de dados de sensores e gestão de ambientes inteligentes
Get PDFMestrado em Engenharia de Computadores e TelemáticaNum mundo de constante desenvolvimento tecnológico e acelerado crescimento
populacional, observa-se um aumento da utilização de recursos
energéticos. Sendo os edifícios responsáveis por uma grande parte deste
consumo energético, desencadeiam-se vários esforços de investigações de
forma a criarem-se edifícios energeticamente eficientes e espaços inteligentes.
Esta dissertação visa, numa primeira fase, apresentar uma revisão das
atuais soluções que combinam sistemas de automação de edifícios e a Internet
das Coisas. Posteriormente, é apresentada uma solução de automação
para edifícios, com base em princípios da Internet das Coisas e explorando
as vantagens de sistemas de processamento complexo de eventos, de forma
a fornecer uma maior integração dos múltiplos sistemas existentes num edifício.
Esta solução é depois validada através de uma implementação, baseada
em protocolos leves desenhados para a Internet das Coisas, plataformas de
alto desempenho, e métodos complexos para análise de grandes fluxos de
dados. Esta implementação é ainda aplicada num cenário real, e será usada
como a solução padrão para gestão e automação num edifício existente.In a world of constant technological development and accelerated population
growth, an increased use of energy resources is being observed. With buildings
responsible for a large share of this energy consumption, a lot of research
activities are pursued with the goal to create energy efficient buildings and
smart spaces. This dissertation aims to, in a first stage, present a review of
the current solutions combining Building Automation Systems (BAS) and Internet
of Things (IoT). Then, a solution for building automation is presented
based on IoT principles and exploiting the advantages of Complex Event Processing
(CEP) systems, to provide higher integration of the multiple building
subsystems. This solution was validated through an implementation, based
on standard lightweight protocols designed for IoT, high performance and real
time platforms, and complex methods for analysis of large streams of data.
The implementation is also applied to a real world scenario, and will be used
as a standard solution for management and automation of an existing buildin
Reduzindo colisões em redes locais sem fio através do alargamento das janelas de contenção por encurtamento dos slots e da divisão de tempo
Get PDFOrientadora: Profa. Dra. Michele Nogueira LimaDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Informática. Defesa: Curitiba, 28/03/2017Inclui referências : p. 79-86Resumo: As Redes Locais Sem Fio (RLSF) são uma das principais formas de acesso à rede mundial de computadores na atualidade, presentes em praticamente todos os grandes centros urbanos. Contudo, a próxima geração de RLSF terá que prover protocolos de acesso ao meio escaláveis o suficiente para suportar a grande quantidade de dispositivos Wi-Fi esperada para os próximos cinco anos. Isto, porém, tem se mostrado um grande desafio, pois resultados de pesquisas indicam que o mecanismo atual de acesso ao meio destes dispositivos utiliza um processo de contenção ineficaz em ambientes com muitos usuários, tais como estádios e locais de eventos (redes densas). Este processo de contenção visa impedir que transmissões simultâneas, provenientes de diferentes terminais, causem interferências entre si, retendo-as em uma janela de tempo e liberando-as de forma controlada. Com isto, pretende-se aliviar a degradação do desempenho da rede causada por estas interferências. No entanto, os estudos publicados sobre o tema mostram que isto tem sido pouco eficaz à medida que a quantidade de transmissores concorrentes aumenta. Buscando uma solução para tal problema, este trabalho analisa e explora a proposta de alargamento das janelas de contenção através da redução da duração dos slots, a ser implementada pela futura emenda 802.11ax. Esta proposta tem o objetivo de mitigar as falhas de acesso ao meio, existentes no padrão atual, quando aplicado em redes densas. A mudança deve melhorar o desempenho da próxima geração de RLSF nestes cenários densos, o que é um dos objetivos da nova emenda. A análise aqui apresentada considera as diferentes classes de tráfego, ponderando as categorias de acesso para priorização de dados e suas respectivas janelas. O modelo matemático desenvolvido permite estimar as taxas de colisões de acordo com a densidade da rede. Os resultados de simulação indicam que a proposta atenua o problema das colisões inerentes ao processo de contenção e diminui a probabilidade de descartes de quadros. O estudo demostra os benefícios que a mudança alcança em termos de aumento da taxa de transferência e redução das retransmissões e também alerta para o seu possível impacto no processo de verificação do canal. Além do mais, a pesquisa aponta formas de melhorar a proposta em estudo para o 802.11ax, através de mecanismos de divisão de tempo que potencializam os seus ganhos em desempenho. Os resultados apresentam formas de aperfeiçoamento da solução, contribuindo com a literatura e assistindo no avanço da próxima geração de RLSF. Palavras-chave: 802.11ax, Protocolos MAC, Acesso ao Meio, Janela de Contenção.Abstract: Wireless Local Area Networks (WLAN) are one of the main means of Internet access, present in virtually all major urban centers. However, the next generation of WLAN will have to provide medium access protocols scalable enough to support the large number of Wi-Fi devices expected over the next five years. But, this has been proven to be a major challenge. As research results state, the current medium access mechanism of these devices uses an inefficient contention process when applied in environments with many users, such as stadiums and event locations (dense networks). This process aims to prevent simultaneous transmissions from different terminals to avoid interference among them. It holds transmissions in a time window and releases them in a controlled way. Thus, this has intended to reduce the network performance degradation caused by these interferences. However, published studies on the subject show that this has been ineffective as increases the number of concurrent transmitters. Looking for a solution to this problem, this research analyzes and explores the proposal of contention windows enlargement through time slots reduction, to be implemented in the future 802.11ax amendment. The purpose of this proposal is to mitigate medium access failures, present in the current standard when it is applied in dense networks. This change must improve the performance of the next generation WLAN in these dense scenarios, which is one of the goals on the new amendment. Our analysis considers the different classes of traffic, reflecting on the access categories for data prioritization and their respective windows. A mathematical model was developed to estimate the collision rates accordingly to the network density. Simulation results indicate that the proposal reduces collisions issues inherent to the backoff procedure, and it decreases the frame loss. Our study shows the improvements achieved by this proposal as increased throughput and reduced retransmissions and also it warns to the impact on the clear channel assessment process. Further, the research points out how to improve the proposal, through time division mechanisms that potentiate their gains in performance. The results present ways of improving the solution, contributing to the literature and assisting in the advance of the next generation WLAN. Keywords: 802.11ax, MAC Protocols, Backoff, Contention Window
