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http://hdl.handle.net/1843/33522
Tipo: | Tese |
Título: | Routing and mobility management in the internet of things |
Título(s) alternativo(s): | Roteamento e gerência de mobilidade na internet das coisas |
Autor(es): | Bruno Pereira Santos |
Primeiro Orientador: | Antonio Alfredo Ferreira Loureiro |
Primeiro Coorientador: | Luiz Filipe Menezes Vieira |
Primeiro membro da banca : | Marcos Augusto Menezes Vieira |
Segundo membro da banca: | Olga Nikolaevna Goussevskaia |
Terceiro membro da banca: | Markus Endler |
Quarto membro da banca: | Raquel Aparecida de Freitas Mini |
Quinto membro da banca: | André Luiz Lins de Aquino |
Resumo: | In the future Internet of Things (IoT), everyday objects will probably be connected to the Internet, leading to research and commercial opportunities. Current IoT interconnects mainly static devices attached to some physical infrastructure. However, mobility is present in our daily life and, thus, naturally objects can move around forming so-called IoMT and create social ties composing the SIoT in the cyber-physical space. Mobility is a fundamental research field in IoT context, being critical to its design and implementation, as well as the “ubiquitification” of those devices in our life. This raises the question of whether existing ready-to-use networking protocols are enough and suitable to cover social (Social IoT) and mobile (IoMT) demands. Despite the importance of mobility for IoT, the field is not thoroughly studied and understood regarding properly handle mobility, especially concerning constrained devices typically used in IoT. In this thesis, we have investigated new mechanisms of routing and mobility management for IoT. Our initial motivation for this research was that many solutions had been proposed to support static IoT. However, little attention has been given to the mobility factor in such a context. Here, we take a step forward on the study of mobility solutions in terms of routing and mobility management for IoT by exploring the building blocks to handle mobility properly (mobile communication, mobile devices, and software) as well as to the basic operations to manage mobility communication (mobility detection, handover process, and mobility management). In such a scenario, we argue that routing is an IoT enabler playing a key role in handling mobility. In this thesis, we have proposed routing solutions named Dribble, Matrix, and Mobile Matrix that are alternatives to deal with IoMT demands for mobility detection, routing for static devices and routing under mobile environment. Our results advance the state-of-the-art of the IoMT in terms of efficiency in energy and memory usage, reliability, efficiency, fault tolerance, as well as mobility management. |
Abstract: | No futuro da Internet das Coisas (Internet of Things (IoT)), os objetos do dia-a-dia irão, provavelmente, ser conectados à Internet e, deste fato, emergem diversas oportunidades tanto no âmbito de pesquisa quanto comercial. Atualmente, a IoT interconecta predominantemente objetos estáticos anexados em alguma infraestrutura física. No entanto, a mobilidade é um fator presente em nossas rotinas diárias, como consequência disto, os objetos (“things”) serão transportados ou poderão se mover em um ambiente cibernético conectado. A este ambiente dá-se o nome de Internet das Coisas Móveis (Internet of Mobile Things (IoMT)) e, ao se moverem, eventualmente os dispositivos poderão criar laços sociais surgindo então a Internet das Coisas Sociais (Social Internet of Things (SIoT)). A mobilidade é uma questão de pesquisa no âmbito da IoT, a qual desempenha papel importante no desenho, implementação, bem como a “ubiquitificação” destes dispositivos em nossas vidas. Apesar da importância da mobilidade no contexto das redes de computadores, gerenciá-la adequadamente, especialmente no contexto da IoT, ainda é uma questão de pesquisa em aberto. Nesta tese, investigamos o reteamento e a gestão da mobilidade no contexto da IoT. Avaliamos quais são as boas práticas para estas soluções, bem como estudamos a mobilidade em IoT em diferentes contextos. Soluções já foram propostas para dar suporte à IoT onde os dispositivos são estáticos. Contudo, pouco se tem feito quando a mobilidade é presente, o que motiva esta tese. Deste modo, damos um passo além no estudo sobre o roteamento ciente da mobilidade para IoT ao explorar os blocos básicos de construção para manipular mobilidade a nível das entidades (comunicação móvel, dispositivo móveis e software) bem como as operações básicas para gerência da comunicação (detecção de mobilidade, processo de handover e gerência da mobilidade). Argumentamos, também, que para manter a comunicação sob eventos de mobilidade, o roteamento apresenta um papel fundamental no processo. Portanto, as nossas contribuições situam-se nesse contexto. Neste sentido, propusemos soluções de roteamento chamadas Dribble, Matrix e Mobile Matrix que são alternativas para respectivamente a detecção de mobilidade de entidades, o roteamento estático e o roteamento sob eventos de mobilidade. Estas propostas apresentam melhorias, quando comparados às soluções existentes na literatura, quanto a eficiência no uso de recursos de memória e energia, confiabilidade, tolerância a falhas, bem como no gerenciamento da comunicação com entidades móveis. |
Assunto: | Computação - Teses Redes de sensores sem fio Internet das coisas Roteamento (Administração de redes de computadores) |
Idioma: | eng |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
Sigla da Instituição: | UFMG |
Departamento: | ICX - DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO |
Curso: | Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://hdl.handle.net/1843/33522 |
Data do documento: | 9-Ago-2019 |
Aparece nas coleções: | Teses de Doutorado |
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