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Resumo do trabalho
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Atualmente, veículos modernos possuem capacidades avançadas de processamento, armazenamento e comunicação sem fio, tornando-os mais inteligentes e interconectados. Nesse contexto, as Redes Veiculares (VANETs) são cruciais para a comunicação entre veículos, infraestruturas de sistemas distribuídos e dispositivos de monitoramento.
Apesar dos benefícios, a integração de soluções em Redes Veiculares (VANETs) e Computação de Borda em Cidades Inteligentes exige uma arquitetura de rede capaz de suportar requisitos heterogêneos de comunicação entre aplicações distribuídas em redes emergentes. A mobilidade veicular e os aspectos de segurança são os principais desafios na elaboração de soluções escaláveis para o encaminhamento de dados na rede nesses cenários. A mobilidade dos veículos provoca mudanças constantes na topologia da rede e gera conexões intermitentes, complicando ainda mais o cenário. A arquitetura TCP/IP enfrenta limitações nesse contexto, enquanto modelos emergentes de Redes Centradas na Informação (ICN) e a Arquitetura de Rede de Dados Nomeados (NDN) oferecem um modelo de comunicação promissor, focando no conteúdo e na informação, sem se preocupar com a localização do conteúdo na rede.
Esta tese aborda o desenvolvimento de novas classes de aplicações veiculares em Cidades Inteligentes e Computação Urbana por meio do suporte completo da arquitetura NDN. Inicialmente, um estudo detalha o modelo de comunicação centrado nos dados, suas propriedades intrínsecas e vantagens sobre o modelo TCP/IP em VANETs. Além disso, são propostas e implementadas provas de conceito para diferentes classes de aplicações distribuídas na rede, para demonstrar diferentes aspectos de projetos, utilizando a NDN como arquitetura de rede para a comunicação eficiente e segura entre entidades distribuídas.
As principais contribuições incluem: (i) desenvolvimento de um ambiente para simulação de aplicações reais em Redes Veiculares de Dados Nomeados; (ii) projeto e design de um Sistema de Transporte Inteligente, denominado "NDN-Waze", para monitorar e otimizar o tráfego veicular; (iii) criação de uma arquitetura de serviços otimizada para o contexto de Computação de Borda Veicular, denominada iETR (intelligent Edge-Traffic Routing), para o transporte de grandes volumes de dados na rede por meio do suporte de agentes móveis (veículos inteligentes) distribuídos na rede veicular.
As soluções propostas para VANETs e Computação de Borda Veicular (VEC) foram avaliadas por meio de simulações e demonstraram que as propriedades da NDN favorecem a criação de novas classes de serviços em redes emergentes. Este modelo de comunicação, centrado no conteúdo, revela-se uma alternativa eficiente para a distribuição segura de dados e conteúdo no domínio das redes veiculares, superando os desafios impostos pela mobilidade veicular em cenários reais de Cidades Inteligentes e Computação Urbana.
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