Avaliação de protocolos para a internet das coisas em redes veiculares.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: BORGES, Victor Emanuel Farias da Costa. lattes
Orientador(a): SANTOS, Danilo Freire de Souza. lattes
Banca de defesa: VALADARES, Dalton Cézane Gomes. lattes, GURJÃO, Edmar Candeia. lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Programa de Pós-Graduação: PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
Departamento: Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/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.
id UFCG_95cd3b194d86ad40fbda67aeef5f964a
oai_identifier_str oai:dspace.sti.ufcg.edu.br:riufcg/23612
network_acronym_str UFCG
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
repository_id_str
spelling SANTOS, Danilo Freire de Souza.http://lattes.cnpq.br/9890987649970131VALADARES, Dalton Cézane Gomes.http://lattes.cnpq.br/2071137340853439GURJÃO, Edmar Candeia.http://lattes.cnpq.br/9200464668550566http://lattes.cnpq.br/8787543487884230BORGES, Victor Emanuel Farias da Costa.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.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.Submitted by Myleid Lucena (myleid.rafaele@tecnico.ufcg.edu.br) on 2022-02-16T20:29:03Z No. of bitstreams: 1 VICTOR EMANUEL FARIAS DA COSTA BORGES - DISSERTAÇÃO (PPGCC) 2021.pdf: 8701449 bytes, checksum: a55c7024c0de36874de3df431a342879 (MD5)Made available in DSpace on 2022-02-16T20:29:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VICTOR EMANUEL FARIAS DA COSTA BORGES - DISSERTAÇÃO (PPGCC) 2021.pdf: 8701449 bytes, checksum: a55c7024c0de36874de3df431a342879 (MD5) Previous issue date: 2021-12-22CapesUniversidade Federal de Campina GrandePÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃOUFCGBrasilCentro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEICiência da ComputaçãoRedes veicularesInternet das coisasProtocolosVehicle networksInternet of thingsProtocolsAvaliação de protocolos para a internet das coisas em redes veiculares.2021-12-222022-02-16T20:29:03Z2022-02-162022-02-16T20:29:03Zhttps://dspace.sti.ufcg.edu.br/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.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGTEXTVICTOR EMANUEL FARIAS DA COSTA BORGES - DISSERTAÇÃO (PPGCC) 2021.pdf.txtVICTOR EMANUEL FARIAS DA COSTA BORGES - DISSERTAÇÃO (PPGCC) 2021.pdf.txttext/plain8311https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/23612/3/VICTOR+EMANUEL+FARIAS+DA+COSTA+BORGES+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+%28PPGCC%29+2021.pdf.txtfd86c5c76d1e248dc741d96353991c0cMD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/23612/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALVICTOR EMANUEL FARIAS DA COSTA BORGES - DISSERTAÇÃO (PPGCC) 2021.pdfVICTOR EMANUEL FARIAS DA COSTA BORGES - DISSERTAÇÃO (PPGCC) 2021.pdfapplication/pdf8701449https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/23612/1/VICTOR+EMANUEL+FARIAS+DA+COSTA+BORGES+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+%28PPGCC%29+2021.pdfa55c7024c0de36874de3df431a342879MD51riufcg/236122025-07-24 08:38:02.758oai:dspace.sti.ufcg.edu.br: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Biblioteca 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:48512025-07-24T11:38:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Avaliação de protocolos para a internet das coisas em redes veiculares.
title Avaliação de protocolos para a internet das coisas em redes veiculares.
spellingShingle Avaliação de protocolos para a internet das coisas em redes veiculares.
BORGES, Victor Emanuel Farias da Costa.
Ciência da Computação
Redes veiculares
Internet das coisas
Protocolos
Vehicle networks
Internet of things
Protocols
title_short Avaliação de protocolos para a internet das coisas em redes veiculares.
title_full Avaliação de protocolos para a internet das coisas em redes veiculares.
title_fullStr Avaliação de protocolos para a internet das coisas em redes veiculares.
title_full_unstemmed Avaliação de protocolos para a internet das coisas em redes veiculares.
title_sort Avaliação de protocolos para a internet das coisas em redes veiculares.
author BORGES, Victor Emanuel Farias da Costa.
author_facet BORGES, Victor Emanuel Farias da Costa.
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv SANTOS, Danilo Freire de Souza.
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9890987649970131
dc.contributor.referee1.fl_str_mv VALADARES, Dalton Cézane Gomes.
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2071137340853439
dc.contributor.referee2.fl_str_mv GURJÃO, Edmar Candeia.
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9200464668550566
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8787543487884230
dc.contributor.author.fl_str_mv BORGES, Victor Emanuel Farias da Costa.
contributor_str_mv SANTOS, Danilo Freire de Souza.
VALADARES, Dalton Cézane Gomes.
GURJÃO, Edmar Candeia.
dc.subject.cnpq.fl_str_mv Ciência da Computação
topic Ciência da Computação
Redes veiculares
Internet das coisas
Protocolos
Vehicle networks
Internet of things
Protocols
dc.subject.por.fl_str_mv Redes veiculares
Internet das coisas
Protocolos
Vehicle networks
Internet of things
Protocols
description 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.
publishDate 2021
dc.date.issued.fl_str_mv 2021-12-22
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2022-02-16T20:29:03Z
dc.date.available.fl_str_mv 2022-02-16
2022-02-16T20:29:03Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/23612
dc.identifier.citation.fl_str_mv BORGES, 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.
url https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/23612
identifier_str_mv BORGES, 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.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Campina Grande
dc.publisher.program.fl_str_mv PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFCG
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Campina Grande
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
instname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)
instacron:UFCG
instname_str Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)
instacron_str UFCG
institution UFCG
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
bitstream.url.fl_str_mv https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/23612/3/VICTOR+EMANUEL+FARIAS+DA+COSTA+BORGES+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+%28PPGCC%29+2021.pdf.txt
https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/23612/2/license.txt
https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/23612/1/VICTOR+EMANUEL+FARIAS+DA+COSTA+BORGES+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+%28PPGCC%29+2021.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv fd86c5c76d1e248dc741d96353991c0c
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
a55c7024c0de36874de3df431a342879
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)
repository.mail.fl_str_mv bdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.br
_version_ 1863363508169605120