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dc.creatorCruz, Edson Mota da-
dc.date.accessioned2023-07-03T11:58:57Z-
dc.date.available2023-07-03T11:58:57Z-
dc.date.issued2023-02-01-
dc.identifier.citationCRUZ, Edson Mota da. DaRkaM: um framework de redução de dados baseado na névoa aplicado ao contexto da computação urbana. 2023. 133 f. Tese (Doutorado em Ciências da Computação) Instituto de Computação, Universidade Federal da Bahia, Salvador, BA, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufba.br/handle/ri/37287-
dc.description.abstractThe Intelligent Transport Systems (ITS) has a function to analyze the flow of vehicles on highways in order to identify any traffic anomalies, ensuring greater efficiency during the decision-making process. These systems can be based on an Ad-Hoc vehicular network (VANETs) able to integrate the elements of urban space through a distributed commu- nication system. Similarly, ITS applications require constant monitoring of roads, and such monitoring aims to analyze, among other aspects, the variation of vehicular density over time. In general, this process occurs by means of the periodic sending of situational data from the mobility environment to the cloud. Consequently, the data sets are sent at high frequency to the cloud, forming a continuous data flow that should be proces- sed in a real-time context. However, this dynamic implies a progressive increase in the communication cost, in reason of the volume of data transferred in the link between the fog and the cloud, increasing the risks of overload beyond increasing the latency during requests for services made available in the cloud. Therefore, this work proposes the de- velopment of a multilayer architecture for data reduction based on Fog Computing called DaRkaM, acronym in English for (Data Reduction Framework for Traffic Management ). The strategy consists of using a monitoring model able to perform data reduction pro- cesses directly at the edge of the vehicular network. At the cloud layer, DaRkaM acts as a central controller, analyzing the geographic positions of vehicles that are received from a continuous data flow. These data are used to monitor and perform the traffic manage- ment processes addressed in this proposal. At the edge network, a data reduction module was designed to host different traffic monitoring strategies. This architecture favors the comparative analysis among different approaches, ranging from the use of algorithms ba- sed on simple sampling to clustering algorithms, in which the data reduction processes are structured based on the number of clusters. The results showed that the use of cluster- based algorithms, hosted in the data reduction core of the DaRkaM framework, is able to achieve a great reduction in communication cost, especially in overloaded scenarios, beyond achieving high accuracy in monitoring and detecting traffic congestion.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal da Bahiapt_BR
dc.rightsAttribution 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/*
dc.subjectRedução de dadospt_BR
dc.subjectAgrupamentospt_BR
dc.subjectAprendizado de máquinaspt_BR
dc.subjectComputação em névoapt_BR
dc.subjectRedes Ad Hoc veicularespt_BR
dc.subjectSistemas de Transporte Inteligente (ITS)pt_BR
dc.subject.otherData reductionpt_BR
dc.subject.otherClusterizationpt_BR
dc.subject.otherMachine learningpt_BR
dc.subject.otherFog computingpt_BR
dc.subject.otherVehicular Ad Hoc Networkspt_BR
dc.subject.otherIntelligent transport systemspt_BR
dc.titleDaRkaM : um framework de redução de dados baseado na névoa aplicado ao contexto da computação urbanapt_BR
dc.title.alternativeDaRkaM : a fog-based data reduction framework applied to the urban computing contextpt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência da Computação (PGCOMP) pt_BR
dc.publisher.initialsUFBApt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOpt_BR
dc.contributor.advisor1Peixoto, Maycon Leone Maciel-
dc.contributor.advisor1ID0000-0002-4851-5228pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5003713680310544pt_BR
dc.contributor.referee1Peixoto, Maycon Leone Maciel-
dc.contributor.referee1ID0000-0002-4851-5228pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5003713680310544pt_BR
dc.contributor.referee2Rocha Filho, Geraldo Pereira-
dc.contributor.referee2ID0000-0001-6795-2768pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/7417585446064168pt_BR
dc.contributor.referee3Leite Filho, Dionisio Machado-
dc.contributor.referee3ID0000-0003-1180-8710pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/0562065956149789pt_BR
dc.contributor.referee4Pereira Júnior, Lourenço Alves-
dc.contributor.referee4ID0000-0002-9682-0075pt_BR
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/9207573181802953pt_BR
dc.contributor.referee5Akabane, Ademar Takeo-
dc.contributor.referee5ID0000-0002-4930-182Xpt_BR
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/6781874728187325pt_BR
dc.creator.ID0000-0003-1100-152Xpt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0291016962738356pt_BR
dc.description.resumoOs Sistemas de Transporte Inteligente (ITS) são projetados para analisar o fluxo de veículos nas rodovias com o objetivo de identificar eventuais anomalias de tráfego, garantindo maior eficiência na tomada de decisão. Estes sistemas podem ser estruturados no contexto das redes veiculares Ad-Hoc (VANET), nas quais realizam a tarefa de integrar os elementos do espaço urbano por meio de um sistema de comunicação distribuído. Analogamente, aplicações ITS requerem um monitoramento constante das rodovias e tal monitoramento visa analisar, entre outros aspectos, a variação da densidade de veículos ao longo do tempo. Em geral, este processo ocorre por meio do envio periódico de dados situacionais do ambiente de mobilidade para a nuvem. Como consequência, os conjuntos de dados enviados em alta frequência para nuvem formam um fluxo contínuo de dados a serem processados e essa dinâmica resulta no aumento progressivo do custo de comunicação. Esse fenômeno ocorre em função do volume de dados transferidos no enlace entre a névoa e a nuvem, elevando os riscos de sobrecarga no canal de comunicação, além de aumentar a latência durante as requisições de serviços disponibilizados na nuvem. Diante disso, propõe- se neste trabalho, a elaboração de uma arquitetura multicamada para redução de dados baseada na computação em névoa (Fog Computing) denominada DaRkaM, acrônimo em inglês para (Data Reduction Framework for Traffic Management). O método consiste na utilização de uma estratégia de monitoramento capaz de realizar processos de redução de dados diretamente na borda da rede veicular. Na camada da nuvem, DaRkaM atua como um controlador central, analisando as posições geográficas dos veículos que são recebidas a partir de um fluxo de dados contínuo, os quais são utilizados nos processos de monitoramento e gestão do tráfego. Na borda da rede, um módulo de redução de dados implementado no framework DaRkaM foi projetado para hospedar diferentes estratégias de monitoramento de tráfego. Esta arquitetura permite a realização de análises comparativas envolvendo tanto a utilização de algoritmos baseados em amostragem simples, como o uso de algoritmos de agrupamento, nos quais os processos de redução de dados são estruturados com base na similaridade dos objetos analisados. Os resultados demonstraram que a utilização de algoritmos baseados em agrupamento, hospedados no núcleo de redução de dados do framework DaRkaM, alcançaram uma significativa redução no custo de comunicação, especialmente em cenários sobrecarregados, além de manterem alta precisão no monitoramento e detecção de congestionamento de tráfego.pt_BR
dc.publisher.departmentInstituto de Computação - ICpt_BR
dc.type.degreeDoutoradopt_BR
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