Modelagem e simulação de redes IoT, AdHoc e RFID

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Leite, José Roberto Emiliano, 1956-
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1638028
Resumo: Orientadores: Edson Luiz Ursini, Paulo Sérgio Martins Pedro
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O barateamento e a diminuição no tamanho dos componentes de acesso à Internet permitiram que equipamentos e dispositivos simples do nosso cotidiano também tivessem acesso a essa rede (incluindo TV, refrigeradores, fogões, sistemas de ar-condicionado, alarmes residenciais, lâmpadas e carros); apareceu assim a Internet das Coisas (IoT) permitindo o incremento de inteligência em diversos setores da economia. Esta tese apresenta esse novo ambiente de rede em termos de Arquiteturas, Modelos, Tecnologias, Protocolos e Aplicações, incluindo a Revisão Bibliográfica com as novas e recentes pesquisas na área e a identificação de pontos críticos de desempenho que devem ser otimizados, preocupado com o alto volume de objetos conectados. A metodologia a ser utilizada inclui a Criação de um Modelo de Rede IOT usando a Simulação Hibrida Incremental através de Ferramentas de Software ARENA, MATLAB e Visual Basic. Construímos um Modelo de Rede IoT/AdHoc/RFID genérico, usando uma simulação por eventos discretos (DES), o qual foi validado por Redes de Jackson, e quantitativamente apresentado através de 13 cenários em diversos casos de estudo. O modelo e sua implementação servem como base para a análise de diversos condições que podem apoiar o projeto, planejamento, dimensionamento e evolução das futuras Redes IoT, no que diz respeito a congestionamento de tráfego. Para redes existentes, o modelo pode também ser usado para detecção ou até predição de gargalhos futuros na rede IoT, ajudando assim no investimento estratégico de empresas. Especificamente, os 13 cenários apresentados de simulação, consideram nós congestionados e não congestionado, mensagens com e sem prioridades, e incluindo otimização de roteamento e perda de mensagens usando os modelos de mobilidade Two-Ray Propagation e Random Way Point. O objetivo é analisar o tráfego no equipamento MEDIADOR para estimar sua capacidade, considerando diversos tipos de aplicações: Smart City, Smart Green Building, ITS (Intelligent Transport System), Power Consumption, Avisos de Catástrofe e Network Management. Objetivamos com isso determinar a Utilização dos Processadores e Atrasos nas Mensagens da Rede IoT. Os resultados ilustram como se pode usar o modelo e implementa para se efetuar estudos de balanceamento de tráfego, a otimização de roteamento e a priorização de mensagens que são relevantes para o uso efetivo da redeAbstract: INTERNET, initially enabling the communication of people and computers, established itself as a network and a global communication tool. The cheapness and the decrease in size of Internet access components led to simpler equipment and devices of our everyday lives to access a broader network (including TV, refrigerators, cookers, conditioned air systems, residential alarms, lamps, and cars); then Internet of Things (IoT) has appeared to allow the increment of intelligence in the various sectors of the economy. This thesis presents this new network environment in terms of Architectures, Models, Technologies, Protocols and Applications, regarding the Bibliography Review with the recent and new researches in the area and the performance and identification of critical points that should be optimized, concerning the high volume of connected objects. The methodology to be used includes the creation of a IoT Network Model SIMULATION, using the ARENA/MATLAB/VISUAL BASIC Software tools. We built a discrete-event simulation model of an IoT/AdHoc/RFID Network, which was analytically validated by Jackson networks, and quantitatively showed through 13 scenarios/case studies. The model and its implementation serve as the basis for the analysis of several conditions that may support the design, planning and dimensioning of future IoT networks regarding traffic congestion. For existing networks, it may also be used for detection or even prediction of future bottlenecks. Specifically, the 13 simulation scenarios presented, considering congested and uncongested nodes, messages with and without priorities, and including routing optimization and message losses by using also Two-ray propagation and Random Way Point (mobility) models. The goal is to analyze the traffic of the mediator to estimate its capacity considering several kinds of applications: Smart City, ITS, Catastrophe, Energy Consumption and Network Management. We aim at determining the processor utilization and message delays in the Mediator. The results showed that balancing traffic, routing optimization and prioritization of messages are relevant to the effective resource usage of the networkDoutoradoSistemas de Informação e ComunicaçãoDoutor em Tecnologia[s.n.]Ursini, Edson Luiz, 1951-Martins Pedro, Paulo Sérgio, 1967-2024Tronco, Tania ReginaCastelo Branco, Kalinka Regina Lucas JaquieBravo Roger, Leonardo LorenzoArthur, RangelUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de TecnologiaPrograma de Pós-Graduação em TecnologiaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASLeite, José Roberto Emiliano, 1956-20192019-11-14T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (110 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1638028LEITE, José Roberto Emiliano. Modelagem e simulação de redes IoT, AdHoc e RFID . 2019. 1 recurso online (110 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia, Limeira, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1638028. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1102656Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2020-02-17T09:48:10Zoai::1102656Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2020-02-17T09:48:10Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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