Including context in a routing algorithm for the internet of things

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática

Cidades e Internet: Competitividade através da Comunicação

A Internet é provavelmente uma das infraestruturas globais mais importantes. A sua influência estende-se da economia à finança, da sociedade à cultura. Contribuindo para o aumento dos níveis de disseminação da informação, ela torna-se determinante para competitividade territorial. No entanto, esta só existe realmente quando a cadeia de valor dado-informação-conhecimento se repete no tempo e no espaço. Gera-se assim valor, que traduzido em produtividade se materializa num aumento do saber e, por consequência, num desenvolvimento sócio-económico das regiões. As cidades e as regiões definem a geoeconómica global e sua dimensão é sustentada pela influência que detêm no espaço virtual das redes onde se inserem. Esta dinâmica é quantificada de uma forma nem sempre clara, uma vez que a variável que a sustenta, a informação, se torna difícil de quantificar. A localização das variáveis sobre a superfície terrestre está também a tornar-se cada vez mas importante e as tecnologias que permitem a georreferenciação são consideradas como “killer applications” para a competitividade. De facto, o sucesso de muitos negócios está na rapidez da informação e na prontidão do raciocínio. Para as empresas com elevado investimento em inovação e desenvolvimento (I&D), além das variáveis mais tradicionais como a disponibilidade do espaço físico, uma mão-de-obra especializada ou a existência de serviços de apoio, existem outros factores determinantes na escolha de uma localização perfeita do negócio. Por exemplo, uma eficiente rede de telecomunicações. Da mesma forma, para o cidadão, a existência dessa mesma rede pode também ser determinante para a sua actividade social e laboral. Basear a sua “vivência tecnológica” numa rede de fibra óptica será certamente melhor do que numa rede de fio de cobre de baixo débito. Um dos mais aliciantes temas para pesquisa científica é a infraestrutura global da Internet, nomeadamente a localização geográfica de Domínios de Topo (Top Level Domains - TLDs). Este indicador é, certamente, um dos mais importantes para aferir a disseminação da informação e do conhecimento, a difusão da Internet, o nível de maturidade dos modelos de e-Business e e-Government e avaliar níveis de conectividade e competitividade territorial. Assim, os objectivos deste paper são: (i) Analisar a Geografia da Internet na Área Metropolitana de Lisboa; (ii) Observar a correlação entre a demografia, o número de domínios de topo geográficos e o número de empresas; (iii) Analisar o Rácio de Especialização de Registo de Domínios e a Densidade Comunicacional da Área Metropolitana de Lisboa; (iv) Percepcionar como podem ser determinantes para a competitividade dos territórios.

Aplicação de Internet of Things em casas inteligentes - Serviço Aplicacional

Engenharia Informática, Área de Especialização em Arquiteturas, Sistemas e Redes

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.

Dados de reconhecimento facial em Business Intelligence

Vivemos cada vez mais numa era de crescentes avanços tecnológicos em diversas áreas. O que há uns anos atrás era considerado como praticamente impossível, em muitos dos casos, já se tornou realidade. Todos usamos tecnologias como, por exemplo, a Internet, Smartphones e GPSs de uma forma natural. Esta proliferação da tecnologia permitiu tanto ao cidadão comum como a organizações a sua utilização de uma forma cada vez mais criativa e simples de utilizar. Além disso, a cada dia que passa surgem novos negócios e startups, o que demonstra o dinamismo que este crescimento veio trazer para a indústria. A presente dissertação incide sobre duas áreas em forte crescimento: Reconhecimento Facial e Business Intelligence (BI), assim como a respetiva combinação das duas com o objetivo de ser criado um novo módulo para um produto já existente. Tratando-se de duas áreas distintas, é primeiramente feito um estudo sobre cada uma delas. A área de Business Intelligence é vocacionada para organizações e trata da recolha de informação sobre o negócio de determinada empresa, seguindo-se de uma posterior análise. A grande finalidade da área de Business Intelligence é servir como forma de apoio ao processo de tomada de decisão por parte dos analistas e gestores destas organizações. O Reconhecimento Facial, por sua vez, encontra-se mais presente na sociedade. Tendo surgido no passado através da ficção científica, cada vez mais empresas implementam esta tecnologia que tem evoluído ao longo dos anos, chegando mesmo a ser usada pelo consumidor final, como por exemplo em Smartphones. As suas aplicações são, portanto, bastante diversas, desde soluções de segurança até simples entretenimento. Para estas duas áreas será assim feito um estudo com base numa pesquisa de publicações de autores da respetiva área. Desde os cenários de utilização, até aspetos mais específicos de cada uma destas áreas, será assim transmitido este conhecimento para o leitor, o que permitirá uma maior compreensão por parte deste nos aspetos relativos ao desenvolvimento da solução. Com o estudo destas duas áreas efetuado, é então feita uma contextualização do problema em relação à área de atuação da empresa e quais as abordagens possíveis. É também descrito todo o processo de análise e conceção, assim como o próprio desenvolvimento numa vertente mais técnica da solução implementada. Por fim, são apresentados alguns exemplos de resultados obtidos já após a implementação da solução.

A Visual Programming Framework for Wireless Sensor Networks in Smart Home Applications

International Conference on Intelligent Sensors, Sensor Networks and Information Processing (ISSNIP 2015). 7 to 9, Apr, 2015. Singapure, Singapore.

Estudo de Funcionalidades HTML5 para um Editor de Imagem na Internet

Hoje em dia existem múltiplas aplicações multimédia na Internet, sendo comum qualquer website apresentar mais de uma forma de visualização de informação além do texto como, por exemplo: imagens, áudio, vídeo e animação. Com aumento do consumo e utilização de Smartphone e Tablets, o volume de tráfego de internet móvel tem vindo a crescer rapidamente, bem como o acesso à internet através da televisão. As aplicações web-based ganham maior relevância devido à maior partilha ou consumo de conteúdos multimédia, com ou sem edição ou manipulação da mesma, através de redes sociais, como o Facebook. Neste documento é apresentado o estudo de alternativas HTML5 e a implementação duma aplicação web-based no âmbito do Mestrado de Engenharia Informática, ramo de Sistemas Gráficos e Multimédia, no Instituto Superior Engenharia do Porto (ISEP). A aplicação tem como objetivo a edição e manipulação de imagens, tanto em desktop como em dispositivos móveis, sendo este processo exclusivamente feito no lado do cliente, ou seja, no Browser do utilizador. O servidor é usado somente para o armazenamento da aplicação. Durante o desenvolvimento do projeto foi realizado um estudo de soluções de edição e manipulação de imagem existentes no mercado, com a respetiva análise de comparação e apresentadas tecnologias Web modernas como HTML5, CSS3 e JavaScript, que permitirão desenvolver o protótipo. Posteriormente, serão apresentadas, detalhadamente, as várias fases do desenvolvimento de um protótipo, desde a análise do sistema, à apresentação do protótipo e indicação das tecnologias utilizadas. Também serão apresentados os resultados dos inquéritos efetuados a um grupo de pessoas que testaram esse protótipo. Finalmente, descrever-se-á de forma mais exaustiva, a implementação e serão apontadas dificuldades encontradas ao longo do desenvolvimento, bem como indicadas futuras melhorias a introduzir.

Personalization platform for multimodal ubiquitous computing applications

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática

Detection of dangerous situations using a smart internet of things system

The Internet of Things (IoT) is a concept that can foster the emergence of innovative applications. In order to minimize parents’s concerns about their children’s safety, this paper presents the design of a smart Internet of Things system for identifying dangerous situations. The system will be based on real time collection and analysis of physiological signals monitored by non-invasive and non-intrusive sensors, Frequency IDentification (RFID) tags and a Global Positioning System (GPS) to determine when a child is in danger. The assumption of a state of danger is made taking into account the validation of a certain number of biometric reactions to some specific situations and according to a self-learning algorithm developed for this architecture. The results of the analysis of data collected and the location of the child will be able in real time to child’s care holders in a web application.

Reverse engineering of web applications

The MAP-i Doctoral Program of the Universities of Minho, Aveiro and Porto

An investigation into system security requirements and implementation in an Application Service Provider (ASP) environment

Although the ASP model has been around for over a decade, it has not achieved the expected high level of market uptake. This research project examines the past and present state of ASP adoption and identifies security as a primary factor influencing the uptake of the model. The early chapters of this document examine the ASP model and ASP security in particular. Specifically, the literature and technology review chapter analyses ASP literature, security technologies and best practices with respect to system security in general. Based on this investigation, a prototype to illustrate the range and types of technologies that encompass a security framework was developed and is described in detail. The latter chapters of this document evaluate the practical implementation of system security in an ASP environment. Finally, this document outlines the research outputs, including the conclusions drawn and recommendations with respect to system security in an ASP environment. The primary research output is the recommendation that by following best practices with respect to security, an ASP application can provide the same level of security one would expect from any other n-tier client-server application. In addition, a security evaluation matrix, which could be used to evaluate not only the security of ASP applications but the security of any n-tier application, was developed by the author. This thesis shows that perceptions with regard to fears of inadequate security of ASP solutions and solution data are misguided. Finally, based on the research conducted, the author recommends that ASP solutions should be developed and deployed on tried, tested and trusted infrastructure. Existing Application Programming Interfaces (APIs) should be used where possible and security best practices should be adhered to where feasible.

Desenvolupament d'un gestor únic de certificats digitals

Aquest projecte s’ha desenvolupat en l’àmbit de la seguretat informàtica i té com a objectiu la creació d’una aplicació que permeti la gestió dels certificats digitals de diferents aplicacions i tecnologies a la vegada i de forma conjunta, estalviant a l’usuari gestionar-los de forma individual. Al mateix temps aquest projecte pretén disminuir la complexitat d’alguns aspectes de la seguretat als que no tots els usuaris dels certificats digitals hi estan familiaritzats.

BAW notch filter for WiMAX applications

Als darrers anys la necessitat de connectar-se a internet des de qualsevol lloc s’ha incrementat exponencialment sobretot de manera inalàmbrica. Degut al finit espectre radioelèctric es tendeix a aprofitar totes les franges freqüencials d’aquest convivint diferents sistemes en franges properes podent induir-se interferències mútuament. Per evitar aquestes interferències es requereix de filtres a tots els dispositius els quals aïllin un sistema del adjacent. En aquest projecte es dóna una solució al cas concret de la convivència entre els sistemes Wi-Fi y WiMAX eliminant la banda Wi-Fi interferent en sistemes WiMAX. Aquesta solució consisteix en el disseny d’un filtre banda eliminada d’ordre 3 implementat mitjançant tecnologia BAW a partir de l’estructura y especificacions d’un filtre comercial. A més també es fa un petit estudi per veure si seria interessant una millora en els processos de fabricació del filtre per part del fabricant.

Sistema per protegir la privadesa dels usuaris dels motors de cerca d'Internet

Actualment seria impensable la existència d'una xarxa d'informació com Internet sense la existència dels motors de cerca. Gràcies a ells, qualsevol usuari tenim al nostre abast la possibilitat d'obtenir informació sobre qualsevol tema només enviant una consulta des dels nostres ordinadors i rebent una resposta en qüestió de segons. Entre els usuaris dels cercadors d'Internet és molt habitual que les consultes facin referència a la empresa on treballem, la ciutat on vivim, els llocs que visitem, o inclús sobre problemes que tenim o malalties que patim amb l'objectiu de trobar opinions, consells o solucions. En resum, els usuaris, a través de les nostres consultes, proporcionem a diari als motors de cerca informació sobre nosaltres mateixos i sobre la nostra identitat que, juntament amb la adreça IP de la màquina des d'on fem les nostres consultes, ens fa perdre l'anonimat dins dels seus sistemes. Sobre aquesta problemàtica és del que tracta el present Projecte de Final de Carrera. En ell s'ha implementat una solució de la proposta especificada per Alexandre Viejo i Jordi Castellà-Roca en la seva publicació "Using social networks to disort users' profiles generated by web search engines", en la qual es documenten una sèrie de protocols de seguretat i d'algorismes de protecció i distribució que garanteixen la privacitat de la identitat dels usuaris dins dels motors de cerca aprofitant per aquest fi la relació existent entre aquests usuaris a través de les xarxes socials.

ARCHITECTING USER-CENTRIC PRIVACY-AS-A-SET-OF-SERVICES: DIGITAL IDENTITY RELATED PRIVACY FRAMEWORK

AbstractDigitalization gives to the Internet the power by allowing several virtual representations of reality, including that of identity. We leave an increasingly digital footprint in cyberspace and this situation puts our identity at high risks. Privacy is a right and fundamental social value that could play a key role as a medium to secure digital identities. Identity functionality is increasingly delivered as sets of services, rather than monolithic applications. So, an identity layer in which identity and privacy management services are loosely coupled, publicly hosted and available to on-demand calls could be more realistic and an acceptable situation. Identity and privacy should be interoperable and distributed through the adoption of service-orientation and implementation based on open standards (technical interoperability). Ihe objective of this project is to provide a way to implement interoperable user-centric digital identity-related privacy to respond to the need of distributed nature of federated identity systems. It is recognized that technical initiatives, emerging standards and protocols are not enough to guarantee resolution for the concerns surrounding a multi-facets and complex issue of identity and privacy. For this reason they should be apprehended within a global perspective through an integrated and a multidisciplinary approach. The approach dictates that privacy law, policies, regulations and technologies are to be crafted together from the start, rather than attaching it to digital identity after the fact. Thus, we draw Digital Identity-Related Privacy (DigldeRP) requirements from global, domestic and business-specific privacy policies. The requirements take shape of business interoperability. We suggest a layered implementation framework (DigldeRP framework) in accordance to model-driven architecture (MDA) approach that would help organizations' security team to turn business interoperability into technical interoperability in the form of a set of services that could accommodate Service-Oriented Architecture (SOA): Privacy-as-a-set-of- services (PaaSS) system. DigldeRP Framework will serve as a basis for vital understanding between business management and technical managers on digital identity related privacy initiatives. The layered DigldeRP framework presents five practical layers as an ordered sequence as a basis of DigldeRP project roadmap, however, in practice, there is an iterative process to assure that each layer supports effectively and enforces requirements of the adjacent ones. Each layer is composed by a set of blocks, which determine a roadmap that security team could follow to successfully implement PaaSS. Several blocks' descriptions are based on OMG SoaML modeling language and BPMN processes description. We identified, designed and implemented seven services that form PaaSS and described their consumption. PaaSS Java QEE project), WSDL, and XSD codes are given and explained.