Um algoritmo distribuído de eleição de líder para a internet das coisas móveis

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: SILVA NETO, Marcelino Mendes da lattes
Orientador(a): LOPES, Rafael Fernandes lattes
Banca de defesa: LOPES, Rafael Fernandes lattes, TELES, Ariel Soares lattes, BORGES, Hélder Pereira lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Maranhão
Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO/CCET
Departamento: DEPARTAMENTO DE INFORMÁTICA/CCET
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/tede/2443
Resumo: Internet of Things (IoT) can be defined as the interaction of technologies from different areas, such as: ubiquitous computing, protocols, communication technologies, and devices with embedded sensors and/or actuators, called smart objects. The interconnection of thousands of heterogeneous, addressable objects with network connectivity enables them to collect and share data, helping to improve people’s lives. In some cases, objects have memory and processing restrictions and connectivity to medium- and long-range networks, thus requiring a local gateway to collect, process and forward this information over the Internet to consumer applications. The M-Hub is a middleware that enables gathering, processing and distribution of data from a large number of smart objects. The M-Hub runs on mobile devices, turning them into IoT gateways. It represents an autonomous entity, able to detect a set of objects available in its neighborhood and monitoring them independently of other M-Hubs in proximity. Hence, the same set of objects is monitored by several M-Hubs, so leading to the wastage of resources of communication, processing, and energy. In this context, this thesis presents a leader election algorithm for MHub middleware to allow communication and negotiation between different mobile devices, determining the best IoMT gateway available in the environment for each object discovered opportunistically. This work also presents a case study, experiments related to the time of detection and recovery of failure of the node and, finally, the complexity of the proposed algorithm based on the message passing.
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The interconnection of thousands of heterogeneous, addressable objects with network connectivity enables them to collect and share data, helping to improve people’s lives. In some cases, objects have memory and processing restrictions and connectivity to medium- and long-range networks, thus requiring a local gateway to collect, process and forward this information over the Internet to consumer applications. The M-Hub is a middleware that enables gathering, processing and distribution of data from a large number of smart objects. The M-Hub runs on mobile devices, turning them into IoT gateways. It represents an autonomous entity, able to detect a set of objects available in its neighborhood and monitoring them independently of other M-Hubs in proximity. Hence, the same set of objects is monitored by several M-Hubs, so leading to the wastage of resources of communication, processing, and energy. In this context, this thesis presents a leader election algorithm for MHub middleware to allow communication and negotiation between different mobile devices, determining the best IoMT gateway available in the environment for each object discovered opportunistically. This work also presents a case study, experiments related to the time of detection and recovery of failure of the node and, finally, the complexity of the proposed algorithm based on the message passing.A Internet da Coisas (Internet of Things (IoT)) pode ser definida como a interação de tecnologias de diferentes áreas, tais como: computação ubíqua, protocolos, tecnologias de comunicação e dispositivos com sensores e/ou atuadores embarcados, chamados de objetos inteligentes. A interconexão de milhares de objetos endereçáveis, heterogêneos, e com conectividade de rede, permite aos mesmos coletarem e compartilharem dados contribuindo para melhorar a vida das pessoas. Em alguns casos, os objetos possuem restrições de memória e processamento e conectividade com redes de médio e longo alcance, precisando assim de um gateway local, para coletar, processar e encaminhar essas informações através da Internet para as aplicações consumidoras. O Mobile Hub (M-Hub) é um middleware que possibilita a coleta, processamento e distribuição dos dados de uma grande quantidade de objetos inteligentes. O M-Hub é executado em dispositivos móveis, transformando-os em gateways da rede IoT. Ele representa uma entidade autônoma, capaz de detectar um conjunto de objetos disponíveis na vizinhança e monitorá-los, independentemente de outros M-Hubs em sua proximidade. Consequentemente, o mesmo conjunto de objetos é monitorado por vários M-Hubs, levando assim ao desperdício de recursos de comunicação, processamento e energia. Neste contexto, esta dissertação apresenta um algoritmo de eleição de líder para o middleware M-Hub, de forma a permitir a comunicação e negociação entre diferentes dispositivos móveis, determinando o melhor gateway da Internet of Mobile things (IoMT) disponível no ambiente para cada objeto descoberto oportunisticamente. Este trabalho também apresenta um estudo de caso, experimentos relacionados ao tempo de detecção e recuperação de falhas do nó e, finalmente, a complexidade do algoritmo proposto baseado na troca de mensagens.Submitted by Daniella Santos (daniella.santos@ufma.br) on 2018-11-16T18:32:01Z No. of bitstreams: 1 MarcelinoSilvaNeto.pdf: 1080184 bytes, checksum: 6398449acea73e14cc4d9a3cf349380f (MD5)Made available in DSpace on 2018-11-16T18:32:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarcelinoSilvaNeto.pdf: 1080184 bytes, checksum: 6398449acea73e14cc4d9a3cf349380f (MD5) Previous issue date: 2018-08-30application/pdfporUniversidade Federal do MaranhãoPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO/CCETUFMABrasilDEPARTAMENTO DE INFORMÁTICA/CCETInternet das Coisas MóveisMiddlewareEleição de líderInternet of Mobile ThingsMiddlewareLeader ElectionAnálise de Algoritmos e Complexidade de ComputaçãoUm algoritmo distribuído de eleição de líder para a internet das coisas móveisA Distributed Alder Leader Algorithm for the Internet of moving thingsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFMAinstname:Universidade Federal do Maranhão (UFMA)instacron:UFMAORIGINALMarcelinoSilvaNeto.pdfMarcelinoSilvaNeto.pdfapplication/pdf1080184http://tedebc.ufma.br:8080/bitstream/tede/2443/2/MarcelinoSilvaNeto.pdf6398449acea73e14cc4d9a3cf349380fMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82255http://tedebc.ufma.br:8080/bitstream/tede/2443/1/license.txt97eeade1fce43278e63fe063657f8083MD51tede/24432018-11-16 15:32:01.415oai:tede2: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://tedebc.ufma.br/jspui/PUBhttp://tedebc.ufma.br:8080/oai/requestrepositorio@ufma.br||repositorio@ufma.bropendoar:21312018-11-16T18:32:01Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFMA - Universidade Federal do Maranhão (UFMA)false
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