Projeto e Análise de Rede de Sensores em Névoa utilizando uma Abordagem com Otimização Multiobjetivo (2024)
- Authors:
- Autor USP: FERREIRA, ANTONIO MARCOS ALMEIDA - ICMC
- Unidade: ICMC
- Sigla do Departamento: SSC
- DOI: 10.11606/T.55.2024.tde-07012025-112358
- Subjects: COMPUTAÇÃO EM NUVEM; INTERNET DAS COISAS; OTIMIZAÇÃO COMBINATÓRIA
- Keywords: Contiki-NG; Contiki-NG; Fog computing; Many-objective optimization; Otimização multiobjetivo; Sensores; Sensors
- Language: Português
- Abstract: Pequisas direcionadas a Internet of Things (IoT) têm sido desenvolvidas para diversas áreas e setores ao decorrer dos anos. No entanto, há desafios relacionados a diferentes problemas de otimização que ainda precisam serem superados para facilitar a comunicação entre dispositivos IoT e a nuvem. Diante disso, é necessário desenvolver e aplicar abordagens que levem em consideração muitos critérios, muitas vezes conflitantes, tais como custo monetário, desempenho, latência, taxa de retransmissão, capacidade computacional dos dispositivos conectados e consumo de energia. Esta tese tem como objetivo aplicar uma abordagem de otimização para muitos objetivos sobre uma rede de sensores em névoa para determinar o posicionamento otimizado dos sensores em múltiplas camadas da arquitetura IoT, abordando de forma integrada a distribuição espacial dos dispositivos para maximizar o desempenho da rede de sensores em névoa. O sistema é projetado, implementado e aplicado em uma rede em névoa com base na infraestrutura existente para assim encontrar soluções que otimizem o desempenho da rede de maneira integrada, ambiente onde muitos métodos de otimização tradicionais são limitados ou ineficientes, pois em geral focam apenas em otimização mono-objetiva ou multiobjetiva, limitando-se a maximizar ou minimizar poucos critérios específicos de forma isolada ou em conjunto limitado. Assim, esses métodos falham em capturar a complexidade presente de redes em névoa onde múltiplos critérios muitasvezes conflitantes e interdependentes precisam serem avaliados em simultâneo. A metodologia proposta nesta tese utiliza o Contiki-NG, uma ferramenta que detêm recursos que permitem a simulação e emulação de uma rede de sensores, além de proporcionar trabalhar com diferentes métricas de otimização. Os experimentos realizados com o Contiki-NG integrado ao algoritmo de otimização Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm III (NSGA-III) customizado apresentam resultados que identificam a fronteira de Pareto das soluções, demonstrando um equilíbrio eficiente entre os múltiplos critérios de desempenho considerados. A abordagem aplicada mostra bons resultados para otimização do posicionamento de sensores da infraestrutura em névoa analisada ao encontrar soluções que equilibram múltiplos critérios de desempenho.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2024
- Data da defesa: 10.10.2024
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo é de acesso aberto
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
FERREIRA, Antonio Marcos Almeida. Projeto e Análise de Rede de Sensores em Névoa utilizando uma Abordagem com Otimização Multiobjetivo. 2024. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2024. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-07012025-112358/. Acesso em: 01 jan. 2026. -
APA
Ferreira, A. M. A. (2024). Projeto e Análise de Rede de Sensores em Névoa utilizando uma Abordagem com Otimização Multiobjetivo (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-07012025-112358/ -
NLM
Ferreira AMA. Projeto e Análise de Rede de Sensores em Névoa utilizando uma Abordagem com Otimização Multiobjetivo [Internet]. 2024 ;[citado 2026 jan. 01 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-07012025-112358/ -
Vancouver
Ferreira AMA. Projeto e Análise de Rede de Sensores em Névoa utilizando uma Abordagem com Otimização Multiobjetivo [Internet]. 2024 ;[citado 2026 jan. 01 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-07012025-112358/ - Case studies with the Contiki-NG simulator to design strategies for sensors' communication optimization in an IoT-fog ecosystem
- Simulation tools for the development of a public transport ecosystem with mobile sensors
- Performance evaluation in an architecture which instance hybrid resources in private cloud
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.55.2024.tde-07012025-112358 (Fonte: oaDOI API)
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