Desenvolvimento de uma solução distribuída de controlo de tráfego temporário
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10198/28639 |
Resumo: | No contexto da manutenção e construção de estradas, é essencial garantir a segurança dos utilizadores e manter um fluxo de tráfego eficiente. No entanto, muitas vezes é necessário fazer alterações temporárias na sinalização ao longo da via. Nesse sentido, os Painéis de Mensagens Variáveis (PMVs) desempenham um papel fundamental ao permitir a colocação rápida e fácil de sinais temporários, dispensando a necessidade de equipamentos volumosos e pesados. A integração do Internet of Things (IoT) revolucionou como os objetos e dispositivos interagem, proporcionando uma conectividade contínua e uma troca de dados mais eficiente. Um método inovador e eficaz para comunicar informações com PMVs é apresentado neste contexto. Para isso utiliza o protocolo Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) para transmitir imagens de forma segura e criptografado. O método destaca-se na divisão da imagem em várias mensagens, cada uma contendo um segmento da imagem. Com a abordagem proposta é possível minimizar o impacto na largura de banda da rede e evitar problemas como perda de pacotes e latência. Além disso, são aplicadas técnicas avançadas de criptografia para garantir a confidencialidade e integridade dos dados da imagem (informação) durante a transmissão, protegendo contra o acesso não autorizado ou adulteração. Um componente importante desse sistema é a central de controlo do PMV, que permite a configuração de mensagens e monitorização de possíveis problemas remotamente, sem depender de recursos adicionais ou assistência externa. Deste modo, o sistema proporciona uma gestão mais eficiente e flexível da sinalização temporária, adaptando-se rapidamente a diferentes locais e necessidades. O sistema foi validado em aplicações reais, utilizando painéis indicadores remotos com LEDs, no qual foi aplicado diversos testes de estresse na comunicação. Com a utilização de uma livraria de GIFs para testar o sistema, foram introduzidos erros propositados nos envios, permitindo avaliar a robustez e o desempenho do sistema diante de condições adversas, como perda de pacotes e atrasos na transmissão. A transmissão de imagens por MQTT demonstrou ser segura, confiável e capaz de manter a integridade do conteúdo da imagem. Dessa forma, essa metodologia mostra-se viável e efetiva para a transferência de imagens em aplicações de IoT. |
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Desenvolvimento de uma solução distribuída de controlo de tráfego temporárioPainéis de mensagens variáveisSinalização de trânsito temporáriosInternet das coisasSegmentação de mensagensOtimização de carga de mensagensDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e InformáticaNo contexto da manutenção e construção de estradas, é essencial garantir a segurança dos utilizadores e manter um fluxo de tráfego eficiente. No entanto, muitas vezes é necessário fazer alterações temporárias na sinalização ao longo da via. Nesse sentido, os Painéis de Mensagens Variáveis (PMVs) desempenham um papel fundamental ao permitir a colocação rápida e fácil de sinais temporários, dispensando a necessidade de equipamentos volumosos e pesados. A integração do Internet of Things (IoT) revolucionou como os objetos e dispositivos interagem, proporcionando uma conectividade contínua e uma troca de dados mais eficiente. Um método inovador e eficaz para comunicar informações com PMVs é apresentado neste contexto. Para isso utiliza o protocolo Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) para transmitir imagens de forma segura e criptografado. O método destaca-se na divisão da imagem em várias mensagens, cada uma contendo um segmento da imagem. Com a abordagem proposta é possível minimizar o impacto na largura de banda da rede e evitar problemas como perda de pacotes e latência. Além disso, são aplicadas técnicas avançadas de criptografia para garantir a confidencialidade e integridade dos dados da imagem (informação) durante a transmissão, protegendo contra o acesso não autorizado ou adulteração. Um componente importante desse sistema é a central de controlo do PMV, que permite a configuração de mensagens e monitorização de possíveis problemas remotamente, sem depender de recursos adicionais ou assistência externa. Deste modo, o sistema proporciona uma gestão mais eficiente e flexível da sinalização temporária, adaptando-se rapidamente a diferentes locais e necessidades. O sistema foi validado em aplicações reais, utilizando painéis indicadores remotos com LEDs, no qual foi aplicado diversos testes de estresse na comunicação. Com a utilização de uma livraria de GIFs para testar o sistema, foram introduzidos erros propositados nos envios, permitindo avaliar a robustez e o desempenho do sistema diante de condições adversas, como perda de pacotes e atrasos na transmissão. A transmissão de imagens por MQTT demonstrou ser segura, confiável e capaz de manter a integridade do conteúdo da imagem. Dessa forma, essa metodologia mostra-se viável e efetiva para a transferência de imagens em aplicações de IoT.In the context of road maintenance and construction, ensuring user safety and maintaining efficient traffic flow is essential. However, temporary changes to road signage are often necessary. In this regard, Variable Message Signs (VMS) play a crucial role by allowing quick and easy placement of temporary signs without the need for bulky and heavy equipment. The integration of the Internet of Things (IoT) has revolutionized the way objects and devices interact, providing continuous connectivity and more efficient data exchange. An innovative and effective method for transmitting relevant information through VMS is presented in this context. It utilizes the Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) protocol to securely and encrypted transmit images. The method stands out in its approach of dividing the image into multiple messages, each containing a segment of the image. This proposed approach minimizes the impact on network bandwidth and avoids issues such as packet loss and latency. Additionally, advanced encryption techniques are applied to ensure the confidentiality and integrity of image data during transmission, protecting against unauthorized access and tampering. An important component of this system is the VMS control center, which enables message configuration and monitoring of potential issues remotely, without relying on additional resources or external assistance. This provides a more efficient and flexible management of temporary signage, quickly adapting to different locations and needs. The system is validated in real-world applications using remote LED-based display panels, where various communication stress tests are applied. By using a dataset of GIFs to test the system, intentional errors are introduced during transmission, allowing for the evaluation of system robustness and performance under adverse conditions such as packet loss and transmission delays. The transmission of images via MQTT has proven to be secure, reliable, and capable of maintaining image content integrity. Thus, this methodology proves to be feasible and effective for image transfer in IoT applications.Lima, JoséCorreia, MárcioBiblioteca Digital do IPBValente, David Alexandre Matos2023-08-01T07:54:31Z20232023-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10198/28639TID:203336453porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-21T11:02:38Zoai:bibliotecadigital.ipb.pt:10198/28639Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T23:18:38.606682Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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