Dimensioning and worst-case analysis of cluster-tree sensor networks

Modeling the fundamental performance limits of Wireless Sensor Networks (WSNs) is of paramount importance to understand their behavior under the worst-case conditions and to make the appropriate design choices. This is particular relevant for time-sensitive WSN applications, where the timing behavior of the network protocols (message transmission must respect deadlines) impacts on the correct operation of these applications. In that direction this paper contributes with a methodology based on Network Calculus, which enables quick and efficient worst-case dimensioning of static or even dynamically changing cluster-tree WSNs where the data sink can either be static or mobile. We propose closed-form recurrent expressions for computing the worst-case end-to-end delays, buffering and bandwidth requirements across any source-destination path in a cluster-tree WSN. We show how to apply our methodology to the case of IEEE 802.15.4/ZigBee cluster-tree WSNs. Finally, we demonstrate the validity and analyze the accuracy of our methodology through a comprehensive experimental study using commercially available technology, namely TelosB motes running TinyOS.

Estudo e análise das redes centradas em conteúdos

A Internet, conforme a conhecemos, foi projetada com base na pilha de protocolos TCP/IP, que foi desenvolvida nos anos 60 e 70 utilizando um paradigma centrado nos endereços individuais de cada máquina (denominado host-centric). Este paradigma foi extremamente bem-sucedido em interligar máquinas através de encaminhamento baseado no endereço IP. Estudos recentes demonstram que, parte significativa do tráfego atual da Internet centra-se na transferência de conteúdos, em vez das tradicionais aplicações de rede, conforme foi originalmente concebido. Surgiram então novos modelos de comunicação, entre eles, protocolos de rede ponto-a-ponto, onde cada máquina da rede pode efetuar distribuição de conteúdo (denominadas de redes peer-to-peer), para melhorar a distribuição e a troca de conteúdos na Internet. Por conseguinte, nos últimos anos o paradigma host-centric começou a ser posto em causa e apareceu uma nova abordagem de Redes Centradas na Informação (ICN - information-centric networking). Tendo em conta que a Internet, hoje em dia, basicamente é uma rede de transferência de conteúdos e informações, porque não centrar a sua evolução neste sentido, ao invés de comunicações host-to-host? O paradigma de Rede Centrada no Conteúdo (CCN - Content Centric Networking) simplifica a solução de determinados problemas de segurança relacionados com a arquitetura TCP/IP e é uma das principais propostas da nova abordagem de Redes Centradas na Informação. Um dos principais problemas do modelo TCP/IP é a proteção do conteúdo. Atualmente, para garantirmos a autenticidade e a integridade dos dados partilhados na rede, é necessário garantir a segurança do repositório e do caminho que os dados devem percorrer até ao seu destino final. No entanto, a contínua ineficácia perante os ataques de negação de serviço praticados na Internet, sugere a necessidade de que seja a própria infraestrutura da rede a fornecer mecanismos para os mitigar. Um dos principais pilares do paradigma de comunicação da CCN é focalizar-se no próprio conteúdo e não na sua localização física. Desde o seu aparecimento em 2009 e como consequência da evolução e adaptação a sua designação mudou atualmente para Redes de Conteúdos com Nome (NNC – Named Network Content). Nesta dissertação, efetuaremos um estudo de uma visão geral da arquitetura CCN, apresentando as suas principais características, quais os componentes que a compõem e como os seus mecanismos mitigam os tradicionais problemas de comunicação e de segurança. Serão efetuadas experiências com o CCNx, que é um protótipo composto por um conjunto de funcionalidades e ferramentas, que possibilitam a implementação deste paradigma. O objetivo é analisar criticamente algumas das propostas existentes, determinar oportunidades, desafios e perspectivas para investigação futura.

Aplicação de Internet of Things em casas inteligentes: Serviços de Rede

O foco principal no estudo da Internet of Things tem sido a integração de dispositivos digitais com o mundo físico e vice-versa. Os dispositivos inteligentes têm vindo a ganhar uma forte presença na nossa vida diária e cada vez mais, tendem a integrar o sistema de uma casa, automatizando processos comuns como o controlo de temperatura ambiente ou mesmo a percentagem de luminosidade de uma divisão. A visão da IoT contempla um mundo interconectado, recolhendo informações de forma automática e possibilitando a comunicação entre dispositivos. Contudo, as tecnologias existentes para a criação de redes que albergam estes novos dispositivos carecem de padrões bem definidos, dificultando a interoperabilidade entre as diversas soluções existentes. Neste projeto são estudadas e aplicadas as tecnologias mais promissoras aplicáveis ao paradigma Internet of Things, com o objetivo de encontrar um conjunto de protocolos padrão para a implementação de sistemas de automação em casas inteligentes.1 Como objetivo final deste projeto, pretende-se criar uma rede de dispositivos com capacidades sensoriais que tenham a capacidade de comunicar com o mundo externo, permitindo o acesso à rede por qualquer tipo de utilizador. Com isso, espera-se caminhar para mais perto da padronização dos protocolos inerentes à IoT e habilitar interoperabilidade entre as mais diversas soluções. São apresentados e utilizados os protocolos que mais se adaptam ao tema escolhido, tentando simplificar a rede para que esta possa ser incluída em qualquer ambiente doméstico, recorrendo a hardware de custo reduzido. Os protocolos apresentados são o 6LoWPAN, utilizando o protocolo IEEE 802.15.4 como interface de rede juntamente com endereçamento IPv6. É também utilizado o protocolo CoAP na troca de mensagens entre os dispositivos.

Sensor Integration for Smart Cities Using Multi-Hop Networks

Smart Cities are designed to be living systems and turn urban dwellers life more comfortable and interactive by keeping them aware of what surrounds them, while leaving a greener footprint. The Future Cities Project [1] aims to create infrastructures for research in smart cities including a vehicular network, the BusNet, and an environmental sensor platform, the Urban Sense. Vehicles within the BusNet are equipped with On Board Units (OBUs) that offer free Wi-Fi to passengers and devices near the street. The Urban Sense platform is composed by a set of Data Collection Units (DCUs) that include a set of sensors measuring environmental parameters such as air pollution, meteorology and noise. The Urban Sense platform is expanding and receptive to add new sensors to the platform. The parnership with companies like TNL were made and the need to monitor garbage street containers emerged as air pollution prevention. If refuse collection companies know prior to the refuse collection which route is the best to collect the maximum amount of garbage with the shortest path, they can reduce costs and pollution levels are lower, leaving behind a greener footprint. This dissertation work arises in the need to monitor the garbage street containers and integrate these sensors into an Urban Sense DCU. Due to the remote locations of the garbage street containers, a network extension to the vehicular network had to be created. This dissertation work also focus on the Multi-hop network designed to extend the vehicular network coverage area to the remote garbage street containers. In locations where garbage street containers have access to the vehicular network, Roadside Units (RSUs) or Access Points (APs), the Multi-hop network serves has a redundant path to send the data collected from DCUs to the Urban Sense cloud database. To plan this highly dynamic network, the Wi-Fi Planner Tool was developed. This tool allowed taking measurements on the field that led to an optimized location of the Multi-hop network nodes with the use of radio propagation models. This tool also allowed rendering a temperature-map style overlay for Google Earth [2] application. For the DCU for garbage street containers the parner company provided the access to a HUB (device that communicates with the sensor inside the garbage containers). The Future Cities use the Raspberry pi as a platform for the DCUs. To collect the data from the HUB a RS485 to RS232 converter was used at the physical level and the Modbus protocol at the application level. To determine the location and status of the vehicles whinin the vehicular network a TCP Server was developed. This application was developed for the OBUs providing the vehicle Global Positioning System (GPS) location as well as information of when the vehicle is stopped, moving, on idle or even its slope. To implement the Multi-hop network on the field some scripts were developed such as pingLED and “shark”. These scripts helped upon node deployment on the field as well as to perform all the tests on the network. Two setups were implemented on the field, an urban setup was implemented for a Multi-hop network coverage survey and a sub-urban setup was implemented to test the Multi-hop network routing protocols, Optimized Link State Routing Protocol (OLSR) and Babel.

Simulació d'escenaris de xarxa DTN amb NS-2

En aquest projecte es presenta un escenari de xarxa DTN. Aquest escenari té una serie de problemes que dificulten l’encaminament. Al projecte s’ha proposat un protocol d’encaminament que permet superar aquestes dificultats. Per realitzar això ha estat necessari estudiar i adquirir un coneixement profund sobre el funcionament dels protocols de xarxes DTN. Per demostrar que aquesta proposta solucionava els problemes es presenta l’anàlisi dels resultats d’aplicar el protocol a l’escenari, aquests resultats s’han obtingut amb l’eina de simulació de xarxes NS-2.

Informatització d'una empresa tradicional

Aquest projecte consisteix en la informatització d'una empresa tradicional dedicada a la fabricació i venda de productes de pastisseria. El projecte es divideix en dos parts essencials: millora i dotació de la nova xarxa informàtica amb tots el serveis necessaris pels nous requeriments de creixement de l'empresa en l’obertura de nous punts de venda i la seva gestió, i proporcionar presència a Internet, a través d’una botiga on‐line.

Localitzador Gràfic de Direccions IP 'IpLocInspector'

En aquest treball s'ha desenvolupat una aplicació capaç de localitzar adreces IP.

IP-GeoTracer

El projecte que ens ocupa ha tingut com a objectiu oferir com a servei principal la localització geogràfica d'una adreça d'Internet mitjançant l'ús del subconjunt de tècniques més eficaces de les existents a l'actualitat.

Filtratge de pàgines Web

Filtratge web utilitzant les eines de Microsoft ISA Server 2004, llur implementació, configuració i parametrització, en un escenari de treballdomèstic o de petita empresa.

Filtrat de Pàgines Web

Aquesta memòria sintetitza el treball de desenvolupament d¿una aplicació per realitzar el filtrat de pàgines web.Els objectius principals del projecte han estat d¿una banda obtenir una aplicació que permeti realitzar el filtrat i de l¿altra aprofitar el projecte per construir un model complet de desenvolupament de programari per a industrialitzar futurs projectes. En quant a la metodologia, s¿ha emprat el cicle de vida RUP de forma incremental en les tres parts de l¿aplicació, (proxy, filtres i log). En la seqüència de quatre fases s¿executen iterativament una sèrie de processos. Pel que fa al producte obtingut, es tracta d¿un servidor proxy, que realitza la funció de filtrat de pàgines web, mitjançant dues utilitats, ¿llista negra¿ d¿adreces i ¿llista negra¿ de continguts, ames de disposar d¿un registre d¿activitat log.

Localitzador gràfic d'adreces IP

Tracta la realització de l'estudi sobre el sistema d'adreçament IP a Internet, a fi d'obtenir una aplicació que ens mostri gràficament sobre un mapa mundial el recorregut des de l'origen fins la destinació. També subministra informació parcial obtinguda al procés de consultes.

Desenvolupament de sistemes integrats de veuip i missatgeria instantània

Els objectius d'aquest projecte són, la implementació de sistemes oberts que permetin la comunicació VEUIP i MI

Disseny de la intranet corporativa de FDC

L'objectiu d'aquest treball és realitzar el disseny de la Intranet a implantar a FdC. La finalitat del projecte és generar tota la informació requerida per garantir una futura implantació de la Intranet amb total garanties.

Escenari Client - Servidor Segur

Consisteix en la implementació d¿un escenari segur client - servidor amb un proveïdor d¿identitat i un control d¿accés extern. En concret, s¿hand¿implementar principalment dos components web, el proveïdor de servei i el proveïdor d¿identitat.

J2EE : proveïdor de seguretat en un entorn distribuit

Aquest TFC-J2EE, està basat en l'anàlisi, disseny i implementació d'un proveïdor de seguretat en un entorn distribuït. Ha consistit en dues aplicacions independents, una consumidora i l'altre servidora que es comunicaven usant el patró Façana (una façana amigable amaga el negoci i la complexitat de l'aplicació a la que es vol accedir).