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???metadata.dc.type???: Dissertação
Title: Performance assessment of management protocols and platforms for internet of things
???metadata.dc.creator???: Silva, Jonathan de Carvalho
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Rodrigues, Joel José Puga Coelho
???metadata.dc.contributor.referee1???: Rodrigues, Joel José Puga Coelho
???metadata.dc.contributor.referee2???: Rabelo, Ricardo de Andrade Lira
???metadata.dc.contributor.referee3???: Marcondes, Guilherme Augusto Barucke
???metadata.dc.description.resumo???: A Internet das Coisas (do Inglês, Internet of Things - IoT) é um paradigma no qual os dispositivos estão conectados à Internet e podem interagir uns com os outros, realizando um cenário de comunicação máquina a máquina. Os ambientes de IoT precisam de escalabilidade, comunicação padronizada e requisitos de reconhecimento de contexto para obter o gerenciamento de dispositivos conectados com segurança e precisão em ambientes reais. O gerenciamento eficiente de redes IoT exige considerar as restrições dos respectivos dispositivos de baixa potência e a complexidade de implantação da infraestrutura de comunicação subjacente. Um cenário de gerenciamento IoT é representado por um número crescente de dispositivos conectados, caracterizado por sua heterogeneidade, além dos protocolos e plataformas de gerenciamento de rede e dispositivos IoT. Um dos desafios das redes IoT está relacionado à heterogeneidade dos dispositivos, em que cada objeto possui diferentes capacidades de processamento, memória e tecnologias de comunicação. No entanto, as redes IoT geralmente são caracterizadas por dispositivos com recursos restritos e, às vezes, implantadas em áreas de difícil acesso. Além disso, uma rede IoT pode incluir um grande número de dispositivos heterogêneos que necessitam ser gerenciados. Todos esses fatores determinam a necessidade de soluções de gerenciamento adaptadas para dispositivos e redes IoT. Para garantir um melhor uso das redes, é necessário um gerenciamento eficaz e automático. Esta dissertação estuda diferentes soluções para gerenciamento de rede e dispositivos num contexto IoT, identificando suas características e desafios técnicos. Com relação aos protocolos de gerenciamento de rede e dispositivos IoT, a maioria das soluções tenta resolver o problema de economia de energia e simplicidade devido aos recursos limitados de hardware dos dispositivos. Houve o desenvolvimento de outras soluções adaptadas para um ambiente IoT, porém os protocolos Simple Network Management Protocol (SNMP) e Network Configuration Protocol (NETCONF) continuam a ser usados em grande escala por equipamentos comerciais. Dentre as plataformas de gerenciamento IoT, a plataforma OpenDayLight obteve vantagem em relação às outras plataformas por ser uma plataforma modular capaz de gerenciar tanto a rede quanto os dispositivos e por dar suporte aos protocolos nativos, nomeadamente, SNMP, NETCONF, Constrained Application Protocol (CoAP) e OpenFlow. No entanto, atualmente, na literatura, não há plataformas de gerenciamento que abordem todas as questões relacionadas com IoT. Essas tecnologias foram estudadas e suas características discutidas em detalhe. Com base no estudo comparativo das soluções existentes foi proposta e criada uma nova plataforma de gerenciamento IoT com uma interface amigável, chamado M4DN.IoT (Management for Device and Network in Internet of Things). Essa plataforma modular integra e gerencia as funcionalidades individuais dos dispositivos em uma rede IoT, bem como o estado e as características dessa rede. Além disso, a plataforma fornece serviços genéricos, como descoberta de nós, armazenamento de dados e autenticação, que são requisitos básicos para a criação de aplicativos IoT. A solução foi avaliada, demonstrada, validada e encontra-se pronta para utilização integrada na plataforma de middleware para IoT, a In.IoT.
Abstract: Internet of Things (IoT) is a paradigm where devices are connected to the Internet and can interact with each other, making a scenario of machine to machine communication. IoT environments need scalability, standardized communication, and context-aware requirements for managing securely and accurately connected devices in real-world environments. Efficient management of IoT networks requires consideration to the constraints of their low-power devices and the complexity of deploying the underlying communication infrastructure. An IoT management scenario is represented by a growing number of connected devices, characterized by their heterogeneity more network management protocols and platforms, and IoT devices. One of the IoT network challenges is related to devices heterogeneity where each object has different processing capabilities, memory capacity, and communication technologies. However, IoT device networks are generally characterized by devices with restricted resources and sometimes deployed in hard areas to reach. In addition, an IoT network may include a large number of heterogeneous devices that need to be managed. All these factors determine the need for management solutions tailored for devices and the IoT network. To ensure better use of IoT networks, effective and automatic management is required. This dissertation studies different solutions for network management and devices in an IoT context, identifying their characteristics and technical challenges. With respect to network management protocols and IoT devices, most of the solutions try to solve the problem of energy saving and simplicity due to the basic hardware features of the devices. There are been development of other solutions tailored for an IoT environment, but Simple Network Management Protocol (SNMP) and Network Configuration Protocol (NETCONF) continue being used on a large scale by commercial equipment. Among the IoT management platforms, OpenDayLight has gained advantage over other platforms because it is modular and capable for managing both the network and devices to support native protocols, namely, SNMP, NETCONF, Constrained Application Protocol (CoAP), and OpenFlow. However, currently, in the literature there are no management platforms that address all IoT-related issues. These technologies have been studied and discussed in detail. Based on the comparative study of the available solutions, a new IoT management platform with a friendly user interface, called M4DN.IoT (Management for Device and Network in Internet of Things), was proposed and created. This modular platform integrates and manages the individual functionalities of the devices in an IoT network as well as the state and characteristics of that network. In addition, the platform provides generic services, such as node discovery, data storage, and authentication, which are basic requirements for creating IoT applications. The solution has been evaluated, demonstrated, validated, and is ready for use in the middleware platform for IoT, the In.IoT.
Keywords: Internet das coisas; Internet of Things; Heterogeneidade; Gerenciamento de Rede IoT; Gerenciamento de Dispositivos IoT; Plataformas; Protocolos; Simple Network Management Protocol; SNMP; NETCONF; M4DN.IoT.
Internet of Things; Heterogeneity; IoT Network Management; IoT Device Management; Platforms; Protocols; Simple Network Management Protocol; SNMP; NETCONF; M4DN.IoT.
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia - Telecomunicações
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Instituto Nacional de Telecomunicações
???metadata.dc.publisher.initials???: INATEL
???metadata.dc.publisher.department???: Instituto Nacional de Telecomunicações
???metadata.dc.publisher.program???: Mestrado em Engenharia de Telecomunicações
Citation: Silva, Jonathan de Carvalho. Performance assessment of management protocols and platforms for internet of things. 2018. [101]. dissertação( Mestrado em Engenharia de Telecomunicações) - Instituto Nacional de Telecomunicações, [Santa Rita do Sapucai] .
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
???metadata.dc.rights.uri???: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/
URI: http://tede.inatel.br:8080/tede/handle/tede/182
Issue Date: 19-Dec-2018
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