Rain Computing : orquestração de ações executadas por grupos de dispositivos IoT

• Main Author: Santos, António Peixoto de Assunção
• Publication Date: 2020
• Format: Master thesis
• Language: por
• Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
• Download full: http://hdl.handle.net/10400.21/12804
• topic: Cloud computing; Fog computing; Internet of Things; Coordenação Distribuída; Distributed Coordination

No mundo da Internet of Things (IoT) surgiram soluções tecnológicas de sistemas para armazenar e processar na Cloud grandes volumes de dados originados em IoT. Os dispositivos IoT utilizam comunicações sem fios criando a necessidade de níveis intermédios (fog computing) para agregar e filtrar os dados antes de serem enviados para a Cloud. Para além de gerar dados, por exemplo, valores de temperatura, de sinais vitais como o ritmo cardíaco, alguns dispositivos podem também executar ações. Contrariamente ao fluxo de dados Dispositivos-Cloud, é muito importante considerar cenários Cloud-Dispositivos onde os dados são enviados da Cloud para os dispositivos, que podem ser utilizados por pessoas, durante a execução de qualquer atividade. Consequentemente identifica-se um problema - como coordenar as ações que cada pessoa deve executar, ao receber dados no seu dispositivo IoT. Esta tese propõe como solução o sistema Rain Computing como analogia com a chuva que cai das nuvens e inunda rios e lagos. Assim, dados previamente definidos na Cloud (planos de ação) são enviados para inundar dispositivos, com intermediação de coordenadores, que sincronizam as ações executadas em cada dispositivo. A arquitetura do sistema Rain Computing assenta em módulos desacoplados, com interfaces e mensagens de comunicação bem definidas: i) O Centro de Controlo executa-se na Cloud e permite aos utilizadores definir e agendar a execução de planos de ação em múltiplos dispositivos; ii) O módulo intermédio Coordenador executa-se num servidor ao nível fog computing e sincroniza a execução das ações do plano nos dispositivos; iii) Adicionalmente também é disponibiliza uma biblioteca de suporte ao desenvolvimento de aplicações em múltiplos cenários. São também apresentados dois estudos de caso, o Maestro Digital e o Luzes de Palco que permitiram avaliar e validar a operacionalidade do sistema Rain Computing para o desenvolvimento de múltiplos cenários de controlo de dispositivos IoT.