Monitoramento de dados via internet baseado em telefonia celular

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Impatto della propagazione elettromagnetica sulle prestazioni delle reti M3N

Con il termine Smart Grid si intende una rete urbana capillare che trasporta energia, informazione e controllo, composta da dispositivi e sistemi altamente distribuiti e cooperanti. Essa deve essere in grado di orchestrare in modo intelligente le azioni di tutti gli utenti e dispositivi connessi al fine di distribuire energia in modo sicuro, efficiente e sostenibile. Questo connubio fra ICT ed Energia viene comunemente identificato anche con il termine Smart Metering, o Internet of Energy. La crescente domanda di energia e l’assoluta necessità di ridurre gli impatti ambientali (pacchetto clima energia 20-20-20 [9]), ha creato una convergenza di interessi scientifici, industriali e politici sul tema di come le tecnologie ICT possano abilitare un processo di trasformazione strutturale di ogni fase del ciclo energetico: dalla generazione fino all’accumulo, al trasporto, alla distribuzione, alla vendita e, non ultimo, il consumo intelligente di energia. Tutti i dispositivi connessi, diventeranno parte attiva di un ciclo di controllo esteso alle grandi centrali di generazione così come ai comportamenti dei singoli utenti, agli elettrodomestici di casa, alle auto elettriche e ai sistemi di micro-generazione diffusa. La Smart Grid dovrà quindi appoggiarsi su una rete capillare di comunicazione che fornisca non solo la connettività fra i dispositivi, ma anche l’abilitazione di nuovi servizi energetici a valore aggiunto. In questo scenario, la strategia di comunicazione sviluppata per lo Smart Metering dell’energia elettrica, può essere estesa anche a tutte le applicazioni di telerilevamento e gestione, come nuovi contatori dell’acqua e del gas intelligenti, gestione dei rifiuti, monitoraggio dell’inquinamento dell’aria, monitoraggio del rumore acustico stradale, controllo continuo del sistema di illuminazione pubblico, sistemi di gestione dei parcheggi cittadini, monitoraggio del servizio di noleggio delle biciclette, ecc. Tutto ciò si prevede possa contribuire alla progettazione di un unico sistema connesso, dove differenti dispositivi eterogenei saranno collegati per mettere a disposizione un’adeguata struttura a basso costo e bassa potenza, chiamata Metropolitan Mesh Machine Network (M3N) o ancora meglio Smart City. Le Smart Cities dovranno a loro volta diventare reti attive, in grado di reagire agli eventi esterni e perseguire obiettivi di efficienza in modo autonomo e in tempo reale. Anche per esse è richiesta l’introduzione di smart meter, connessi ad una rete di comunicazione broadband e in grado di gestire un flusso di monitoraggio e controllo bi-direzionale esteso a tutti gli apparati connessi alla rete elettrica (ma anche del gas, acqua, ecc). La M3N, è un’estensione delle wireless mesh network (WMN). Esse rappresentano una tecnologia fortemente attesa che giocherà un ruolo molto importante nelle futura generazione di reti wireless. Una WMN è una rete di telecomunicazione basata su nodi radio in cui ci sono minimo due percorsi che mettono in comunicazione due nodi. E’ un tipo di rete robusta e che offre ridondanza. Quando un nodo non è più attivo, tutti i rimanenti possono ancora comunicare tra di loro, direttamente o passando da uno o più nodi intermedi. Le WMN rappresentano una tipologia di rete fondamentale nel continuo sviluppo delle reti radio che denota la divergenza dalle tradizionali reti wireless basate su un sistema centralizzato come le reti cellulari e le WLAN (Wireless Local Area Network). Analogamente a quanto successo per le reti di telecomunicazione fisse, in cui si è passati, dalla fine degli anni ’60 ai primi anni ’70, ad introdurre schemi di rete distribuite che si sono evolute e man mano preso campo come Internet, le M3N promettono di essere il futuro delle reti wireless “smart”. Il primo vantaggio che una WMN presenta è inerente alla tolleranza alla caduta di nodi della rete stessa. Diversamente da quanto accade per una rete cellulare, in cui la caduta di una Base Station significa la perdita di servizio per una vasta area geografica, le WMN sono provviste di un’alta tolleranza alle cadute, anche quando i nodi a cadere sono più di uno. L'obbiettivo di questa tesi è quello di valutare le prestazioni, in termini di connettività e throughput, di una M3N al variare di alcuni parametri, quali l’architettura di rete, le tecnologie utilizzabili (quindi al variare della potenza, frequenza, Building Penetration Loss…ecc) e per diverse condizioni di connettività (cioè per diversi casi di propagazione e densità abitativa). Attraverso l’uso di Matlab, è stato quindi progettato e sviluppato un simulatore, che riproduce le caratteristiche di una generica M3N e funge da strumento di valutazione delle performance della stessa. Il lavoro è stato svolto presso i laboratori del DEIS di Villa Grifone in collaborazione con la FUB (Fondazione Ugo Bordoni).

Mobility and Bandwidth Prediction as a Service in Virtualized LTE Systems

Recently telecommunication industry benefits from infrastructure sharing, one of the most fundamental enablers of cloud computing, leading to emergence of the Mobile Virtual Network Operator (MVNO) concept. The most momentous intents by this approach are the support of on-demand provisioning and elasticity of virtualized mobile network components, based on data traffic load. To realize it, during operation and management procedures, the virtualized services need be triggered in order to scale-up/down or scale-out/in an instance. In this paper we propose an architecture called MOBaaS (Mobility and Bandwidth Availability Prediction as a Service), comprising two algorithms in order to predict user(s) mobility and network link bandwidth availability, that can be implemented in cloud based mobile network structure and can be used as a support service by any other virtualized mobile network services. MOBaaS can provide prediction information in order to generate required triggers for on-demand deploying, provisioning, disposing of virtualized network components. This information can be used for self-adaptation procedures and optimal network function configuration during run-time operation, as well. Through the preliminary experiments with the prototype implementation on the OpenStack platform, we evaluated and confirmed the feasibility and the effectiveness of the prediction algorithms and the proposed architecture.

Evaluación de protocolos de encaminamiento en una red inalámbrica mallada desplegada en una zona rural

The implementation of wireless communication systems in rural areas through the deployment of data networks in infrastructure mode is often inadequate due to its high cost and no fault tolerant centralized structure. Mesh networks can overcome these limitations while increases the coverage area in a more flexible way. This paper proposes the performance evaluation of the routing protocols IEEE 802.11s and Batman-Adv on an experimental wireless mesh network deployed in a rural environment called Lachocc, which is a community located at 4700 MASL in the Huancavelica region in Peru. The evaluation was based on the measurement of quality of service parameters such as bandwidth, delay and delay variation. As a result, it was determined that both protocols offer a good performance, but in most of the cases, Batman-Adv provides slightly better performance

Integración en la plataforma 4mobile de mecanismos de atención en redes sociales

El presente texto se ha desarrollado como Proyecto Fin de Grado en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Sistemas de Telecomunicación de la Universidad Politécnica de Madrid en colaboración con la Consultora Tecnológica everis. El mismo tiene como objetivo realizar un estudio de los requisitos necesarios para poder desplegar un servicio que permita ofrecer a las Operadoras Móviles Virtuales (OMV) soporte técnico a sus clientes a través de las redes sociales. Este módulo establecerá una nueva vía de comunicación entre el consumidor y el cliente de la OMV con la propia OMV, el cual se caracterizará por una alta accesibilidad y una gran rapidez en el servicio permitiendo de este modo, una mayor satisfacción del cliente con su operador móvil y por tanto de una nueva vía para conseguir la fidelización del mismo y la captación de nuevos clientes. Para ello, este proyecto se lleva a cabo sobre el sistema de información 4mobile el cual es comercializado por la mencionada Consultora Tecnológica. Este sistema consiste en una plataforma web la cual permite cubrir todos los procesos de negocio comunes que un OMV necesita gestionar. Es por ello, que el mencionado estudio se centra en la evaluación de los aspectos necesarios para la integración de un módulo de estas características dentro de la plataforma de 4mobile. Este módulo, estará basado en una herramienta software que permitirá gestionar el ciclo de vida completo del comentario realizado por el cliente a través de una red social, desde que es publicado por el cliente, hasta que se haya respondido al mismo y su solución sea considerada como satisfactoria por el cliente. Por ello, y de cara a definir correctamente esta herramienta, será necesario un detallado análisis el cual recoja diversos aspectos y que a lo largo del texto, será denominado como Plan de Marketing de Medios Sociales (PMMS). Estos aspectos versarán tanto de las necesidades tecnológicas para su mencionada integración, como de la serie de características funcionales que una solución basada en servicio técnico a través de las redes sociales deberá poseer con el objetivo de ofrecer un servicio técnico de calidad. Finalmente, estas funcionalidades y necesidades tecnológicas se expondrán en forma de propuesta a everis para su integración en la plataforma 4mobile junto con un análisis de diseño a alto nivel software de la solución a desarrollar. ABSTRACT. This text has been developed as Final Degree Project in the Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Sistemas de Telecomunicación de la Universidad Politécnica de Madrid in collaboration with the Technology Consultant everis, aims to conduct a study of how to provide technical support through social networks and the evaluation of the integration of a social support module within the system platform 4mobile, which cover all business processes that need to manage a Mobile Virtual Network Operator (MVNO), which is marketed by above-mentioned consultant . This module will establish a new communication channel between the consumer and the client with the OMV and itself, which is characterized by high accessibility and great fast service. Thus will allow a higher customer satisfaction with him service and thus a new way to get the same loyalty and attract new customers To this end, this project is performed on the information system 4mobile which is marketed by the consulting part thereof everis. This system is a platform to cover all business processes that need to manage an MVNO. Therefore, the mentioned study focuses on the evaluation of the elements necessary for integrating module these features within the platform 4mobile. This module will be based on a software tool for managing the entire lifecycle of the comment made by the customer via social networking, from the moment it is published, until it has been respond and their solution is considered satisfactory for the customer. So, in order to properly define this tool, a detailed analysis which will be necessary to collect various aspects and throughout the text, it will be referred to as Plan of Social Media Marketing (PMMS). These aspects will be address both: the technological needs for the mentioned integration, and the number of functional characteristics-based service through social networking solution, as this must in order to provide a quality service Finally, these goals and requirements will be discussed as everis offer for integration into the platform 4mobile analysis along with a high level of software design to develop the solution.

Packet voice/data in local broadcast networks

A local area network that can support both voice and data packets offers economic advantages due to the use of only a single network for both types of traffic, greater flexibility to changing user demands, and it also enables efficient use to be made of the transmission capacity. The latter aspect is very important in local broadcast networks where the capacity is a scarce resource, for example mobile radio. This research has examined two types of local broadcast network, these being the Ethernet-type bus local area network and a mobile radio network with a central base station. With such contention networks, medium access control (MAC) protocols are required to gain access to the channel. MAC protocols must provide efficient scheduling on the channel between the distributed population of stations who want to transmit. No access scheme can exceed the performance of a single server queue, due to the spatial distribution of the stations. Stations cannot in general form a queue without using part of the channel capacity to exchange protocol information. In this research, several medium access protocols have been examined and developed in order to increase the channel throughput compared to existing protocols. However, the established performance measures of average packet time delay and throughput cannot adequately characterise protocol performance for packet voice. Rather, the percentage of bits delivered within a given time bound becomes the relevant performance measure. Performance evaluation of the protocols has been examined using discrete event simulation and in some cases also by mathematical modelling. All the protocols use either implicit or explicit reservation schemes, with their efficiency dependent on the fact that many voice packets are generated periodically within a talkspurt. Two of the protocols are based on the existing 'Reservation Virtual Time CSMA/CD' protocol, which forms a distributed queue through implicit reservations. This protocol has been improved firstly by utilising two channels, a packet transmission channel and a packet contention channel. Packet contention is then performed in parallel with a packet transmission to increase throughput. The second protocol uses variable length packets to reduce the contention time between transmissions on a single channel. A third protocol developed, is based on contention for explicit reservations. Once a station has achieved a reservation, it maintains this effective queue position for the remainder of the talkspurt and transmits after it has sensed the transmission from the preceeding station within the queue. In the mobile radio environment, adaptions to the protocols were necessary in order that their operation was robust to signal fading. This was achieved through centralised control at a base station, unlike the local area network versions where the control was distributed at the stations. The results show an improvement in throughput compared to some previous protocols. Further work includes subjective testing to validate the protocols' effectiveness.

Nonlinear penalties in dynamic optical networks employing autonomous transponders

We report for the first time on the limitations in the operational power range of network traffic in the presence of heterogeneous 28-Gbaud polarization-multiplexed quadrature amplitude modulation (PM-mQAM) channels in a nine-channel dynamic optical mesh network. In particular, we demonstrate that transponders which autonomously select a modulation order and launch power to optimize their own performance will have a severe impact on copropagating network traffic. Our results also suggest that altruistic transponder operation may offer even lower penalties than fixed launch power operation.

Client QoE-oriented segment selection for DASH

A segment selection method controlled by Quality of Experience (QoE) factors for Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (DASH) is presented in this paper. Current rate adaption algorithms aim to eliminate buffer underrun events by significantly reducing the code rate when experiencing pauses in replay. In reality, however, viewers may choose to accept a level of buffer underrun in order to achieve an improved level of picture fidelity or to accept the degradation in picture fidelity in order to maintain the service continuity. The proposed rate adaption scheme in our work can maximize the user QoE in terms of both continuity and fidelity (picture quality) in DASH applications. It is shown that using this scheme a high level of quality for streaming services, especially at low packet loss rates, can be achieved. Our scheme can also maintain a best trade-off between continuity-based quality and fidelity-based quality, by determining proper threshold values for the level of quality intended by clients with different quality requirements. In addition, the integration of the rate adaptation mechanism with the scheduling process is investigated in the context of a mobile communication network and related performances are analyzed.

Trazer a biblioteca no bolso: os serviços para dispositivos móveis nas bibliotecas académicas

Introdução – Os serviços de comunicação móvel para tablets, smartphones, e-book readers desenvolveram-se de forma extremamente rápida nos últimos anos assumindo-se como uma rede de aprendizagem privilegiada para os estudantes. Em 2012, 55% dos estudantes do ensino superior possuíam um smarthphone, 62% dispunham de um ipod e 21% tinham de um tablet. 67% usavam-nos em contexto académico. Objetivo – Apresentar de forma sucinta a resposta das bibliotecas de ensino superior ao crescimento da utilização dos dispositivos móveis e como é que os parceiros das bibliotecas, em especial os editores, estão a potenciar essa utilização. Métodos – A partir de uma seleção e análise de bibliografia sobre a temática realizou-se uma pesquisa na internet, nos sites de bibliotecas de ensino superior e nas páginas dos editores que permitisse aferir evidências. Resultados – Identificaram-se cinco serviços e 23 recursos. Discussão – Um primeiro serviço prende-se com a adaptação dos conteúdos dos websites das bibliotecas de forma a serem lidos por qualquer tipo de dispositivos. Outro serviço identificado foi a disponibilização do catálogo da biblioteca online tornando-o acessível aos dispositivos móveis, permitindo a pesquisa e a localização de informação, a reserva ou a renovação de documentos. Identificou-se o desenvolvimento de algumas coleções especificamente para os dispositivos móveis. Constatou-se a utilização de códigos QR para divulgar normas de funcionamento da biblioteca, recursos, o mapa, o contacto do serviço de referência e para geolocalização. Por fim verificou-se a utilização de SMS para informar os utilizadores sobre reservas, prazos de empréstimo, entre outras informações. O recurso mais comum na maioria dos sites analisados foi a disponibilização de uma versão do website para dispositivos móveis de que são exemplos a Cambridge Journals Online mobile, o EBSCOhost mobile, o SpringerLink, a OVIDToday, o UpToDate, a PubChase e a BrowZine. Com o objetivo de tornar os seus produtos acessíveis on-the go, oferecem inúmeras possibilidades, nomeadamente de pesquisa, de acesso a textos integrais, de elaboração de listas de interesse personalizadas, de leitura offline, entre outras que podemos encontrar na aplicação da EBSCOhost mobile, na JAMA Network, na OVIDToday, no portal de Periódicos CAPES ou na plataforma Ebrary da ProQuest. Em ferramentas como a UpToDate ou os aplicativos da Elsevier e da Micromedex é disponibilizada informação baseada na evidência e recomendações que podem ser aplicadas em consulta. Os gestores de referências bibliográficas como o Mendeley e o Zotero também acompanharam esta tendência e desenvolveram aplicações para dispositivos móveis. Para além disso funcionam de forma integrada com outras aplicações como a Browzine e a Pubchase. Conclusão – O recurso às tecnologias móveis é uma forma das bibliotecas manterem canais de comunicação com os utilizadores, mas embora existam muitas vantagens no uso das tecnologias móveis a implementação destes serviços implica um esforço financeiro e humano que nem todas as bibliotecas serão capazes de cumprir. Encontrar a forma de gerir este processo é o desafio que se impõe no futuro.

An alternative data collection scheduling scheme in wireless sensor networks

Despite significant advancements in wireless sensor networks (WSNs), energy conservation remains one of the most important research challenges. Recently, the problem of energy conservation has been addressed by applying mobile sink as an effective technique that can enhance efficiency of energy consumption in the networks. In this paper, the energy conservation problem is firstly formulated to maximize the lifetime of WSN subject to delay and node energy constraints. Then, to solve the defined energy conservation problem, a data collection scheduling with a mobile sink scheme is proposed. In the proposed approach, the sink movement is governed by a type-2 fuzzy controller to be located at the best location and time to collect sensory data. We conducted extensive experiments to study the effectiveness of the proposed protocol and compared it against the streaming data delivery (SDD) and virtual circle combined straight routing (VCCS) protocols. We observed that the proposed protocol outperforms both SDD and VCCS approaches by reducing energy consumption, minimize delays and enhance data collection quality.

A wireless networked embedded system for product usage monitoring

 The thesis presents design, implementation, and evaluation of a wireless networked embedded system for product usage monitoring. It includes low-power sensor nodes, router nodes, and a cloud server. A mesh network platform that can dynamically self-organise and self-heal is designed and incorporated in the system.

The design and evaluation of a mobile sensor/actuator network for autonomous animal control

This paper investigates a mobile, wireless sensor/actuator network application for use in the cattle breeding industry. Our goal is to prevent fighting between bulls in on-farm breeding paddocks by autonomously applying appropriate stimuli when one bull approaches another bull. This is an important application because fighting between high-value animals such as bulls during breeding seasons causes significant financial loss to producers. Furthermore, there are significant challenges in this type of application because it requires dynamic animal state estimation, real-time actuation and efficient mobile wireless transmissions. We designed and implemented an animal state estimation algorithm based on a state-machine mechanism for each animal. Autonomous actuation is performed based on the estimated states of an animal relative to other animals. A simple, yet effective, wireless communication model has been proposed and implemented to achieve high delivery rates in mobile environments. We evaluated the performance of our design by both simulations and field experiments, which demonstrated the effectiveness of our autonomous animal control system.