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Tipo do documento: Tese
Título: Uma Abordagem de Middleware com Suporte à Qualidade de Contexto voltada para Aplicações de Internet das Coisas.
Título(s) alternativo(s): A supported Middleware Approach the quality of Context of Applications oriented Internet of things.
Autor: GOMES, Berto de Tácio Pereira 
Primeiro orientador: SILVA, Francisco José da Silva e
Primeiro membro da banca: SILVA, Francisco José da Silva e
Segundo membro da banca: GIRARDI, María del Rosario
Terceiro membro da banca: LOPES, Denivaldo Cícero Pavão
Quarto membro da banca: COSTA, Fábio Moreira
Quinto membro da banca: ENDLER, Markus
Resumo: A qualidade de contexto em geral tem impacto direto e significativo sobre as experiências dos usuários de aplicações de Internet das Coisas, que podem ser positivas ou negativas, dependendo do tipo e nível de qualidade de contexto disponível para aplicação. Esta tese aborda como problemática de pesquisa o fato de que é muito complexo desenvolver aplicações de Internet das Coisas, principalmente aquelas que têm exigências de qualidade de contexto. Ainda que diversas abordagens de middleware tenham sido propostas na literatura, poucas delas oferecem suporte para aplicações que possuem requisitos de qualidade de contexto. De modo geral, os trabalhos relacionados ainda têm limitações em relação à alguns aspectos, tais como gerenciamento de sensores heterogêneos, comunicação distribuída, confiabilidade em ambientes móveis, provisionamento, avaliação e monitoramento de qualidade de contexto, principalmente em relação à qualidade de serviço, que sofre com a insuficiência de parâmetros. Com o objetivo superar algumas dessas limitações e facilitar o desenvolvimento de aplicações de Internet das Coisas que possuem requisitos de qualidade de contexto, esta tese propôs uma nova abordagem de middleware de contexto, denominada Mobile Hub / Context Data Distribution Layer. A solução proposta apresenta suporte ao gerenciamento e qualidade de contexto mais amplo e eficiente que as abordagens relacionadas em aspectos como gerenciamento de sensores, provisionamento, avaliação e monitoramento de qualidade de contexto. A avaliação quantitativa da solução proposta provou sua eficiência em relação ao tempo de entrega dos dados, confiabilidade em redes instáveis, tempo de monitoramento e consumo de memória e bateria. Já a prova de conceito mostrou que os mecanismos da solução proposta se aplicam a diversos domínios de aplicação, enquanto que os resultados do estudo de caso com usuários mostraram um elevado grau de satisfação dos mesmos em relação às abstrações de programação, serviços e suporte à qualidade de contexto providos pela solução proposta. Portanto, os resultados mostram a eficiência da solução proposta como abordagem facilitadora do desenvolvimento de aplicações de Internet das Coisas com requisitos de qualidade de contexto.
Abstract: Quality of Context (QoC) in general, that is, both Quality of Information (QoI) and Quality of Service (QoS), has a direct and significant impact on IoT applications users’ experiences, which can be positive or negative, depending on the type and level of QoC available for application. This doctoral thesis approaches as a research problem the fact that it is very complex to develop IoT applications, especially those having context quality requirements. Although several middleware approaches have been proposed in the literature, few of them offer support for applications that have QoC requirements. In general, related work still has limitations on some aspects, such as heterogeneous sensors management, distributed communication, reliability in mobile environments, provisioning, evaluation and monitoring of QoC, mainly in relation to quality of service, which suffers from the lack of parameters. In order to overcome some of these limitations and facilitate the development of IoT applications that have QoC requirements, this thesis proposed a new approach to context middleware, called M-hub/CDDL. The proposed solution presents mechanisms to support management and context quality that are broader and more efficient than the related approaches in several aspects, mainly in relation to management sensors, provisioning, evaluation, and monitoring of QoC. The quantitative evaluation of middleware has proven the efficiency of the M-Hub/CDDL in relation to data delivery time, reliability in unstable networks, monitoring time and resource consumption (memory and battery). The proof of concept has shown that the M-Hub/CDDL mechanisms apply to several application domains, while the results of the case study with users showed a high degree of satisfaction with the programming abstractions, services and QoC support provided by middleware. Therefore, the results show the efficiency of the MHub/CDDL as a facilitating approach to the IoT applications development with QoC requirements, showing that the objectives were achieved.
Palavras-chave: Middleware; Qualidade de Contexto; Internet das Coisas
Middleware; Quality of Context (QoC); Internet of Things (IoT)
Área(s) do CNPq: Modelos Analíticos e de Simulação.
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Maranhão
Sigla da instituição: UFMA
Departamento: DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DA ELETRICIDADE/CCET
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE/CCET
Citação: GOMES, Berto de Tácio Pereira. Uma Abordagem de Middleware com Suporte à Qualidade de Contexto voltada para Aplicações de Internet das Coisas.. 2017. [220 folhas]. Tese( PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE/CCET) - Universidade Federal do Maranhão, [São Luís] .
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/tede/2105
Data de defesa: 8-Nov-2017
Appears in Collections:TESE DE DOUTORADO - PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE

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