PPGCC - Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação
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Item Blockchain é tudo que você precisa : a integração e comunicação descentralizada dos sistemas da Indústria 4.0.(2022) Garrocho, Charles Tim Batista; Oliveira, Ricardo Augusto Rabelo; Cavalcanti, Carlos Frederico Marcelo da Cunha; Oliveira, Ricardo Augusto Rabelo; Cavalcanti, Carlos Frederico Marcelo da Cunha; Loureiro, Antônio Alfredo Ferreira; Greve, Fabíola Gonçalves Pereira.; Silva, Jorge Miguel Sá; Correia, Luiz Henrique AndradeA Internet Industrial das Coisas é um novo marco que exigirá novos paradigmas e investimentos na indústria. Nesse contexto, os sistemas ciber-físicos são considerados a ponte para a quarta revolução industrial. Um exemplo disso é apresentado por diversos trabalhos recentes que aplicam novas tecnologias de hardware e software que permitem uma maior integração vertical dos sistemas de automação de processos industriais. Tais trabalhos geralmente possuem abordagens centralizadas e adicionam novos elementos na infraestrutura de rede que podem afetar as restrições de tempo na comunicação de processos industrias. Buscando uma decentralização na integração e comunicação entre dispositivos e sistemas industriais, o blockchain vem sendo amplamente aplicado, tornando os processos industriais mais seguros, automáticos, rastreáveis, imutáveis, e auditáveis. Entretanto, a utilização de tecnologias relacionadas a blockchain para o controle de processos também pode sofrer com problemas temporais que podem afetar os prazos de processos sensíveis ao tempo. Portanto, tornar a integração e comunicação dos processos industriais decentralizados que atendam os requisitos rigorosos de sistemas sensíveis ao tempo é um importante desafio que deve ser superado para o avanço da Indústria 4.0. Para enfrentar e superar esse desafio, é apresentado nessa tese diferentes arquiteturas de integração baseada em blockchain dos sistemas de automação de processos industriais. Essas arquiteturas aplicam contratos inteligentes baseados em blockchain como middleware na comunicação entre máquinas e dispositivos de monitoramento de chão de fábrica, permitindo uma decentralização do controle e o monitoramento de dispositivos industriais sem afetar os processos sensíveis ao tempo. Como provas de conceito, foram desenvolvidos sistemas de automação industrial baseado nas arquiteturas e implantados em dispositivos controladores sensíveis ao tempo. As avaliações de desempenho das provas de conceito permitiram a análise de viabilidade e o comportamento das arquiteturas propostas. Além disso, as discussões dessas experiências resultaram no desenvolvimento de metodologias e modelos que podem contribuir significamente no projeto, desenvolvimento, implantação e monitoramento de sistemas industriais baseados em tecnologias blockchain.Item Net-Opp : um middleware transparente para formação de redes e troca de conteúdos para aplicações oportunistas.(2015) Garrocho, Charles Tim Batista; Oliveira, Ricardo Augusto RabeloO avanço e popularização de dispositivos móveis e a integração de novos recursos de comunicação possibilitaram o surgimento das redes oportunistas. Rede oportunista é um tipo de rede que promove uma comunicação entre dois dispositivos móveis mesmo que uma rota para conectá-los não exista. Esse processo é feito através de oportunidades de encontros não programados entre dispositivos móveis que trocam dados entre si até que a mensagem chegue ao destinatário. Essa comunicação de encontros em redes oportunistas permitiu diversas aplicações, como na redução de tráfego de rede celular, em comunicações em situação de emergência, e no contorno a censura de comunicação. O crescente aumento de dispositivos móveis deve, em tese, promover redes oportunistas, já que com mais dispositivos, maiores possibilidades de encontros será possível. Porém, na prática, as tecnologias atuais para redes oportunistas não estão disponíveis (Wi-Fi Ad-Hoc) nos dispositivos móveis atuais ou exigem interação indesejada (Bluetooth e Wi-Fi Direct) do usuário para estabelecer conectividade. Para superar essas deficiências é apresentado o middleware Net-Opp. Baseado na tecnologia Wi-Fi modo infraestrutura, onde o dispositivo se torna um ponto de acesso, Net-Opp pesquisa e analisa pontos de acesso disponíveis no ambiente, e se encontrar se associa com um ponto. Se nenhum ponto de acesso for encontrado, Net-Opp torna o dispositivo em um ponto de acesso, no modo infraestrutura, para prover uma rede de comunicação para outros dispositivos, possibilitando uma troca transparente de conteúdos entre os dispositivos, já que neste modo de operação do Wi-Fi não é exigido pareamento (associação entre dispositivos). Esse processo realizado por Net-Opp é feito automaticamente sem exigir interação humana e alteração no sistema operacional dos dispositivos móveis. Como prova de conceito e avaliação são apresentadas duas aplicações que empregam o uso da arquitetura desse middleware. As aplicações foram desenvolvidas em cenários de dispositivos móveis pessoais e veiculares. O principal objetivo dessas aplicações é a avaliação do middleware Net-Opp em cenários reais e diferentes e provar que esse processo de alternância entre escaneamento e ponto de acesso pode promover uma comunicação transparente ao usuário final. Resultados de avaliações nas aplicações demonstraram que o middleware conseguiu criar uma camada de interoperabilidade entre o sistema operacional e as aplicações oportunistas, e abstrair a formação da rede e a troca de conteúdos entre vários dispositivos simultaneamente de forma transparente nos dois cenários.