Avaliação de protocolos para a internet das coisas em redes veiculares.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/23612 |
Resumo: | As Redes Veiculares vêm se tornando mais populares a cada dia, sendo amplamente aplicadas no contexto de Internet dos Veículos (IoV), uma variação da Internet das Coisas (IoT) onde seus objetos são automóveis. Essas redes têm como objetivo prover comunicação entre dois ou mais veículos, ou entre um veículo e a infraestrutura da estrada, que por sua vez pode se comunicar com redes externas. Com isso, essas redes propõem trazer benefícios aos seus usuários através de aplicações, que podem ser relacionadas à segurança física dos passageiros, como evasão de acidentes automobilísticos, ou relacionadas a conforto e conveniência, como informações do trânsito em tempo real. Todavia, para que essa estrutura seja bem implementada, é necessário que alguns critérios sejam atendidos. Por se tratar de uma rede que precisa da recepção de informações quase que instantâneas, sobretudo em aplicações relacionadas à segurança física, elas necessitam de uma latência extremamente baixa, ao mesmo tempo que uma largura de banda consideravelmente alta. Além disso, é necessário que haja uma interoperabilidade entre os dispositivos IoV e serviços externos IoT, como em aplicações de entretenimento. Por isso, é necessário o estudo de soluções a nível de aplicação que potencializam estes serviços. Considerando esta problemática, este trabalho avalia e compara protocolos de aplicação específicos para Redes Veiculares com protocolos de propósito geral usados em sistemas de IoT, com a finalidade de identificar quais podem atender às necessidades de conectividade e interoperabilidade. Esta avaliação também investiga se estes protocolos são adequados para uso com sistemas de Computação móvel na Borda, considerando cenários específicos de Redes Veiculares, como o agrupamento de veículos em linha (platoons), além de uma simulação baseada na cidade de Campina Grande. Os resultados da avaliação mostram que o protocolo IoT de aplicação Constrained Application Protocol (CoAP) é viável para uso em Redes Veiculares, viabilizando um atraso de comunicação dentro da faixa esperada para essas redes, e favorecendo a interoperabilidade com serviços externos, como em uma aplicação de streaming. |
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Avaliação de protocolos para a internet das coisas em redes veiculares.Redes veicularesInternet das coisasProtocolosVehicle networksInternet of thingsProtocolsCiência da ComputaçãoAs Redes Veiculares vêm se tornando mais populares a cada dia, sendo amplamente aplicadas no contexto de Internet dos Veículos (IoV), uma variação da Internet das Coisas (IoT) onde seus objetos são automóveis. Essas redes têm como objetivo prover comunicação entre dois ou mais veículos, ou entre um veículo e a infraestrutura da estrada, que por sua vez pode se comunicar com redes externas. Com isso, essas redes propõem trazer benefícios aos seus usuários através de aplicações, que podem ser relacionadas à segurança física dos passageiros, como evasão de acidentes automobilísticos, ou relacionadas a conforto e conveniência, como informações do trânsito em tempo real. Todavia, para que essa estrutura seja bem implementada, é necessário que alguns critérios sejam atendidos. Por se tratar de uma rede que precisa da recepção de informações quase que instantâneas, sobretudo em aplicações relacionadas à segurança física, elas necessitam de uma latência extremamente baixa, ao mesmo tempo que uma largura de banda consideravelmente alta. Além disso, é necessário que haja uma interoperabilidade entre os dispositivos IoV e serviços externos IoT, como em aplicações de entretenimento. Por isso, é necessário o estudo de soluções a nível de aplicação que potencializam estes serviços. Considerando esta problemática, este trabalho avalia e compara protocolos de aplicação específicos para Redes Veiculares com protocolos de propósito geral usados em sistemas de IoT, com a finalidade de identificar quais podem atender às necessidades de conectividade e interoperabilidade. Esta avaliação também investiga se estes protocolos são adequados para uso com sistemas de Computação móvel na Borda, considerando cenários específicos de Redes Veiculares, como o agrupamento de veículos em linha (platoons), além de uma simulação baseada na cidade de Campina Grande. Os resultados da avaliação mostram que o protocolo IoT de aplicação Constrained Application Protocol (CoAP) é viável para uso em Redes Veiculares, viabilizando um atraso de comunicação dentro da faixa esperada para essas redes, e favorecendo a interoperabilidade com serviços externos, como em uma aplicação de streaming.Vehicular Networks are becoming more popular every day, being widely applied in the context of the Internet of Vehicles (IoV), a variation of the Internet of Things (IoT) where its objects are automobiles. These networks are intended to provide communication between two or more vehicles, or between a vehicle and a road infrastructure, which can communicate with external networks. Thus, these networks propose to benefit their users through applications, which can be safety-related, such as collision avoidance, or non-safety-related, such as real-time traffic information. However, some rules must be met for this structure to be well implemented. As it is a network that needs the reception of information almost instantaneously, especially in safety-related applications, it needs extremely low latency and considerably high bandwidth. Furthermore, there needs to be interoperability between IoV devices and external IoT services, such as in infotainment applications. Therefore, it is necessary to study application-level solutions that enhance these services. Considering this problem, this work evaluates and compares specific application protocols for Vehicle Networks with general-purpose protocols used in IoT systems, to identify which ones can present positive results regarding connectivity and interoperability needs. This evaluation also investigates whether these protocols are suitable for use with mobile computing systems on the edge, considering specific scenarios for Vehicular Networks, such as the grouping of vehicle platooning, in addition to a simulation based on the city of Campina Grande. The evaluation results show that Constrained Application Protocol (CoAP) is viable for use in Vehicular Networks, enabling a communication delay within the expected range for these networks, and favoring interoperability with external services, such as in a streaming application.CapesUniversidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEIPÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃOUFCGSANTOS, Danilo Freire de Souza.http://lattes.cnpq.br/9890987649970131VALADARES, Dalton Cézane Gomes.http://lattes.cnpq.br/2071137340853439GURJÃO, Edmar Candeia.http://lattes.cnpq.br/9200464668550566BORGES, Victor Emanuel Farias da Costa.2021-12-222022-02-16T20:29:03Z2022-02-162022-02-16T20:29:03Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/23612BORGES, Victor Emanuel Farias da Costa. Avaliação de protocolos para a internet das coisas em redes veiculares. 91 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2021.porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-02-17T00:24:36Zoai:localhost:riufcg/23612Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-02-17T00:24:36Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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