Modelos para avaliação de disponibilidade em ambiente de internet das coisas: um estudo aplicado em serviços mHealth utilizando dispositivo Wearable

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: ARAUJO, Camila Gonzaga de
• Orientador(a): MACIEL, Paulo Romero Martins
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pos Graduacao em Ciencia da Computacao
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Redes de computadores; Internet das coisas
• Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/26700

A convergência tecnológica entre a Internet das Coisas (IoT), dispositivos móveis e vestíveis (wearable) resultou, nos últimos anos, no considerável aumento pelo interesse em serviços e aplicações de saúde móvel (Mobile Health - mHealth). Estes dispositivos ainda apresentam recursos limitados e uma das soluções adotadas para superar estas limitações tecnológicas é recorrer ao poder da Mobile Cloud Computing (MCC). A MCC é um paradigma que tem como característica prover recursos computacionais da nuvem para estender a capacidade dos dispositivos móveis. Neste contexto, é preciso destacar que a variedade de componentes (dispositivos wearable, dispositivos móveis, nuvem e interfaces de rede) e a interação entre estes trazem desafios para assegurar níveis desejados de disponibilidade. Dessa forma, esse trabalho tem como proposta realizar a avaliação de disponibilidade de um ambiente IoT, utilizando a tecnologia baseada em MCC para o provimento do serviço mHealth, com a finalidade de auxiliar o planejamento de infraestruturas mHealth. Para isto, o trabalho propõe modelos hierárquicos para avaliar a disponibilidade desse serviço. Inicialmente, definiu-se a Arquitetura Base, sem mecanismos de redundância, a qual foi modelada a partir de um modelo hierárquico composto de Reliability Block Diagram (RBD) e de Continuous Time Markov Chain (CTMC), e validado através de um testbed de injeção de falhas e reparos. A Arquitetura Base é composta por um smartwatch, um smartphone e infraestrutura de nuvem. Com base no modelo da Arquitetura Base, aplicamos a técnica de análise de sensibilidade para identificar gargalos de disponibilidade. A partir dos resultados obtidos, por intermédio da análise de sensibilidade, apresentamos duas adaptações da Arquitetura Base: uma arquitetura com múltiplas interfaces de rede e uma arquitetura baseada em Cloudlet. As duas adaptações são avaliadas em termos de disponibilidade e downtime anual. Por fim, avaliamos a confiabilidade e disponibilidade dos dispositivos móveis, bem como investigamos os efeitos do uso de diferentes interfaces de conexão sobre a autonomia das baterias e sua relação com a disponibilidade do serviço. Os referidos resultados expressam que a Arquitetura Cloudlet proporcionou aumento da disponibilidade do serviço, em comparação com a Arquitetura Base. Também podemos inferir que, dentre as variações de diferentes interfaces de conexões, quando o usuário possui conexão Bluetooth e conectividade com Banda Larga e Rede Móvel ativas, a disponibilidade do serviço apresenta melhores resultados. A principal contribuição desta pesquisa é a proposição de modelos para a avaliação de disponibilidade de um ambiente IoT, os quais poderão ser utilizados como subsídio para o planejamento de infraestruturas de serviços mHealth na nuvem.