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Dise帽o y desarrollo de una plataforma de comunicaciones descentralizada con WiFi Direct y protocolos M2M
El aumento del n煤mero de dispositivos IoT existentes hoy en d铆a plantea enormes desaf铆os en los
sistemas de comunicaciones. Para satisfacer las crecientes necesidades de los usuarios y utilizar
eficientemente los escasos recursos disponibles, la comunicaci贸n Device-To-Device (D2D) se
considera una importante tecnolog铆a emergente para el futuro de las redes.
En este trabajo se propone un algoritmo de consenso anticipado y recurrente para la elecci贸n del mejor
punto de acceso en caso de ca铆da del nodo principal, cambios en la red e itinerancia. Se presenta el
dise帽o y desarrollo de una plataforma de comunicaciones descentralizada que permita una
comunicaci贸n eficiente y segura entre dispositivos sin necesidad de un concentrador o enrutador
central, utilizando la tecnolog铆a WiFi Direct.
Para este fin, se discuten las limitaciones actuales de los sistemas de comunicaci贸n centralizados
tradicionales y los beneficios de los sistemas descentralizados, haciendo especial 茅nfasis en los
algoritmos de consenso. M谩s adelante, la investigaci贸n se centra en el dise帽o y la implementaci贸n de
la plataforma propuesta, incluido el uso de WiFi Direct para el descubrimiento y la conexi贸n de
dispositivos, utilizando protocolos Machine-to-Machine (M2M) para una transferencia de datos
eficiente, y se trata de solventar las limitaciones encontradas.
Cabe destacar el uso de diferentes herramientas de simulaci贸n como WiDiSi o MQTTX para la
obtenci贸n de unos resultados que nos hagan reafirmar las hip贸tesis planteadas a lo largo de esta
investigaci贸n.
Por 煤ltimo, analizando los resultados, dado que la mayor铆a de los estudios se basan en la aleatoriedad
para la selecci贸n del l铆der, se propone el dise帽o de un algoritmo de consenso basado en el algoritmo
Raft que permita establecer criterios m谩s 煤tiles para conseguir una mejora de calidad en torno a la
elecci贸n, en el contexto de WiFi Direct finalizando con la presentaci贸n de los resultados que muestran
como la flexibilidad inherente del algoritmo proporciona una soluci贸n adaptable a diversas
aplicaciones y escenarios en sistemas distribuidos abriendo nuevas posibilidades para investigaciones
futuras y desarrollos en el campo de las redes distribuidas.The increase in the number of existing IoT devices today poses enormous challenges in
communication systems. To meet the growing needs of users and efficiently use scarce resources,
Device-To-Device (D2D) communication is considered an important emerging technology for
the future of networks.
In this work, an advanced and recurring consensus algorithm is proposed for selecting the best
access point in case of main node failure, network changes, and roaming. The design and
development of a decentralized communication platform is presented, enabling efficient and
secure communication between devices without the need for a central hub or router, using WiFi
Direct technology.
To this end, the current limitations of traditional centralized communication systems are
discussed, along with the benefits of decentralized systems, with a special emphasis on consensus
algorithms. Subsequently, the research focuses on the design and implementation of the proposed
platform, including the use of WiFi Direct for device discovery and connection, using Machineto-
Machine (M2M) protocols for efficient data transfer, and addressing the encountered
limitations.
It is worth noting the application of different simulation tools such as WiDiSi or MQTTX to
obtain preliminary results that support the hypotheses raised throughout this research.
Finally, considering the results, given that the majority of studies rely on randomness for leader
selection, the design of a consensus algorithm based on Raft algorithm is proposed in the context
of WiFi Direct in order to establish more useful criteria for achieving an improvement in quality
regarding the selection. This culminates in the presentation of results demonstrating how the
inherent flexibility of the algorithm provides an adaptable solution for various applications and
scenarios in distributed systems, thereby opening up new possibilities for future research and
developments in the field of distributed networks.Universidad de Sevilla. Grado en Ingenier铆a de las Tecnolog铆as de Telecomunicaci贸
Verification of Concurrent Systems : optimality, Scalability and Applicability
Tesis in茅dita de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Inform谩tica, le铆da el 14-10-2020Tanto el testing como la verificacion de sistemas concurrentes requieren explorar todos los posibles entrelazados no deterministas que la ejecucion concurrente puede tener, ya que cualquiera de estos entrelazados podra revelar un comportamiento erroneo del sistema. Esto introduce una explosion combinatoria en el numero de estados del programa que deben ser considerados, lo que frecuentemente lleva a un problema computacionalmente intratable. El objetivo de esta tesis es el desarrollo de tecnicas novedosas para el testing y la verificacion de programas concurrentes que permitan reducir esta explosion combinatoria...Both verification and testing of concurrent systems require exploring all possible non-deterministic interleavings that the concurrent execution may have, as any of the interleavings may reveal an erroneous behavior of the system. This introduces a combinatorial explosion on the number of program states that must be considered, what leads often to a computationally intractable problem. The overall goal of this thesis is to investigate novel techniques for testing and verification of concurrent programs that reduce this combinatorial explosion...Fac. de Inform谩ticaTRUEunpu
Theory and Implementation of Software Bounded Model Checking
This thesis provides a detailed overview of the theory of software bounded model checking (SBMC) and its implementation in LLBMC, which is based on the LLVM compiler framework. The whole process from a C program to an SMT formula is described in detail. Furthermore, a theory of dynamic memory allocation is introduced which allows modelling C\u27s memory model with high precision. Finally, it is shown that LLBMC\u27s approach to software bounded model checking performs well compared to competing tools