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ORCID:  http://orcid.org/0000-0001-5449-6142
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Embargado
Title: Proposta e desenvolvimento de um sistema de gerência de dispositivos de rede restritos baseados em LoRaWAN e LwM2M
Alternate title (s): Proposal and development of a restricted network device management system based on LoRaWAN and LwM2M
Author: Nunes, Willian Douglas Caixeta
First Advisor: Pinheiro, Alan Petrônio
First member of the Committee: Delicato, Flavia Coimbra
Second member of the Committee: Carvalho, Daniel Pereira de
Third member of the Committee: Almeida, Marcelo Barros de
Summary: Este trabalho propõe um sistema de gerenciamento da comunicação de dispositivos restritos. Foi desenvolvido uma série de funcionalidades que podem ser utilizadas em diferentes dispositivos que possuam recursos limitados, como tipicamente se emprega em IoT. A solução criada foi utilizada no contexto de redes Low Power Wide Area Network (LPWAN), caracterizadas por possuir um grande alcance, baixo consumo energético e limitações de taxa de dados. LoRa é umas das principais tecnologias desta categoria. Por isso foi empregada aqui como referência de uso. O sistema de gerenciamento proposto emprega o protocolo Lightweight Machine to Machine (LwM2M) como padrão de fluxo da informação. Ele define um modelo de comunicação e de dados entre clientes (dispositivos) e servidores, tanto para operações de gerência de rede quanto para o suporte ao tráfego de dados entre aplicações e dispositivos. A solução apresentada é validada em um cenário com dispositivos LoRa que utilizem o protocolo LoRaWAN. As principais funcionalidades sugeridas foram implementadas e testadas em diferentes cenários, para ilustrar a eficácia da proposta no contexto de redes restritas. Os resultados mostram que o sistema desenvolvido permite executar as principais operações de gerência seguindo o padrão LwM2M, como também provê uma série de informações que auxiliam em intervenções na rede e contribuem para o seu bom funcionamento. O sistema criado pode ser utilizado em diferentes aplicações dentro do contexto de IoT e em diferentes tecnologias de comunicação.
Abstract: This work proposes a communication management system for restricted devices. Several features have been developed that can be used on different devices that have limited resources, as is typically used in IoT. The created solution was used in the context of Low Power Wide Area Network (LPWAN) networks, characterized by having a long range, low energy consumption and data rate limitations. LoRa is one of the main technologies in this category. That is why it was used here as a reference for use. The proposed management system uses the Lightweight Machine to Machine (LwM2M) protocol as an information flow standard. It defines a communication and data model between clients (devices) and servers, both for network management operations and for supporting data traffic between applications and devices. The presented solution is validated in a scenario with LoRa devices that use the LoRaWAN protocol. The main functionalities suggested were implemented and tested in different scenarios, to illustrate the effectiveness of the proposal in the context of restricted networks. The results show that the developed system allows the execution of the main management operations following an LwM2M standard, as well as providing a series of information that assist in interventions on the network and contribute to its correct functioning. The created system can be used in different applications within the context of IoT and in different communication technologies.
Notes: Pesquisa financiada por Companhia Energética de Brasília (CEB), por meio do projeto de P&D ANEEL nº 05160-1805/2018
Keywords: LwM2M
LoRa
LoRaWAN
Gerenciamento de dispositivos
IoT
CoAP
Device management
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES::SISTEMAS DE TELECOMUNICACOES
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Quote: NUNES, Willian Douglas Caixeta. Proposta e desenvolvimento de um sistema de gerência de dispositivos de rede restritos baseados em LoRaWAN e LwM2M. 2020. 109 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020. Disponível em: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.254.
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.254
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/29089
Date of defense: 19-Feb-2020
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