Cross-layer optimizations for multimedia distribution over Wireless Multimedia Sensor Networks and Flying Ad-Hoc Networks with quality of experience support

The proliferation of multimedia content and the demand for new audio or video services have fostered the development of a new era based on multimedia information, which allowed the evolution of Wireless Multimedia Sensor Networks (WMSNs) and also Flying Ad-Hoc Networks (FANETs). In this way, live multimedia services require realtime video transmissions with a low frame loss rate, tolerable end-to-end delay, and jitter to support video dissemination with Quality of Experience (QoE) support. Hence, a key principle in a QoE-aware approach is the transmission of high priority frames (protect them) with a minimum packet loss ratio, as well as network overhead. Moreover, multimedia content must be transmitted from a given source to the destination via intermediate nodes with high reliability in a large scale scenario. The routing service must cope with dynamic topologies caused by node failure or mobility, as well as wireless channel changes, in order to continue to operate despite dynamic topologies during multimedia transmission. Finally, understanding user satisfaction on watching a video sequence is becoming a key requirement for delivery of multimedia content with QoE support. With this goal in mind, solutions involving multimedia transmissions must take into account the video characteristics to improve video quality delivery. The main research contributions of this thesis are driven by the research question how to provide multimedia distribution with high energy-efficiency, reliability, robustness, scalability, and QoE support over wireless ad hoc networks. The thesis addresses several problem domains with contributions on different layers of the communication stack. At the application layer, we introduce a QoE-aware packet redundancy mechanism to reduce the impact of the unreliable and lossy nature of wireless environment to disseminate live multimedia content. At the network layer, we introduce two routing protocols, namely video-aware Multi-hop and multi-path hierarchical routing protocol for Efficient VIdeo transmission for static WMSN scenarios (MEVI), and cross-layer link quality and geographical-aware beaconless OR protocol for multimedia FANET scenarios (XLinGO). Both protocols enable multimedia dissemination with energy-efficiency, reliability and QoE support. This is achieved by combining multiple cross-layer metrics for routing decision in order to establish reliable routes.

Planejamento participativo, desenvolvimento local e metodologias participativas: projetos de intervenção e participação em pequenas comunidades rurais da Amazônia paraense

O Estudo examina as possibilidades e os limites do planejamento participativo como um instrumento para o desenvolvimento local em comunidades rurais da Amazônia, a partir de suas potencialidades locais (redes de relações sociais e institucionais e recursos naturais) e das relações territoriais com sua área de entorno. Em particular, o estudo analisa uma comunidade quilombola denominada Itacoã-Miri, localizada no município de Acará, Estado do Pará. A questão central da pesquisa é: em que medida a participação das pessoas em um projeto de desenvolvimento comunitário significa a incorporação do conhecimento empírico local e as demandas da comunidade para legitimar um processo de planejamento? O arcabouço teórico é alicerçado na seguinte literatura: (a) significados e inter-relações entre planejamento, desenvolvimento e participação; e, (b) conhecimento informal para alternativas de desenvolvimento sustentável. Adicionalmente, a pesquisa também considera os conceitos de redes sociais e organizações locais por suas relações com a discussão principal da pesquisa. O arcabouço teórico foi utilizado para entender as relações que tem sido estabelecidas entre instituições governamentais e organizações locais (associações, grupos de produção, cooperativas, etc.) e também entre atores governamentais locais e as pessoas da comunidade para a construção de projetos de desenvolvimento local usando o approach de planejamento participativo. O foco principal é a Amazônia Brasileira. As unidades de análise foram o grupo social que foi formado para elaboração do projeto de desenvolvimento local e o processo participativo levado a cabo por este grupo para a construção do projeto em causa. Isto por três razões básicas: primeiro, porque um grupo social se apresenta como a arena política onde os atores sociais interagem entre si; segundo, porque o grupo social é o espaço onde os atores sociais implementam os seus significados de participação social; e, terceiro, porque é dentro do grupo social que internas e externas (e também formais e informais) relações ocorrem para fazer efetivo o planejamento participativo. O estudo conclui que a maioria do planejamento comunitário e regional levado a cabo pelo governo federal e estadual entre as décadas de 1970 e 1990 não obtiveram êxito por três razões: (1) primeiro, porque havia lacunas entre as demandas das populações locais e as ações dos governos; (2) segundo, o planejamento regional não levou em consideração as diferenças interculturais entre a população local e os agentes do estado; e, (3) terceiro, a falta de um instrumento participativo para envolvimento das pessoas no processo de planejamento. O estudo aplicou um arcabouço metodológico inovativo para participação das pessoas da comunidade no processo de planejamento de projeto e encontrou que a população local tem uma significativa capacidade cognitiva para participar a partir de seu conhecimento empírico. Encontrou, também, que este conhecimento é resultado do envolvimento histórico da comunidade em diversos espaços de interação com atores externos (organizações governamentais e não governamentais). Entretanto, o estudo mostra que o macro cenário político tem significativa (positiva e negativa) influencia no nível de participação das pessoas em um processo de planejamento.