O documento discute uma arquitetura para cidades inteligentes baseada na Internet das Coisas. Apresenta considerações iniciais sobre o crescimento das cidades e problemas urbanos. Também discute a visão geral da arquitetura proposta, chamada de Synaptic, que usa sensores e nuvem para coletar e processar dados em tempo real para melhorar a qualidade de vida dos cidadãos. Por fim, resume revisões anteriores sobre arquiteturas para cidades inteligentes.

1. Uma arquitetura para Smart Cities
baseada na Internet of Things
Gustavo Henrique Rodrigues Pinto Tomas
ghrpt@cin.ufpe.br
Orientador: Vinicius Cardoso Garcia (UFPE)
Co-orientador: Alexandre Alvaro (UFSCar)

2. Considerações Iniciais
• Cidade: energia + água + transporte +
saneamento básico + comércio + serviços (Morvaj
et. Al.) entre outros
(segurança, cultura, lazer, educação e etc).
• Cidadãos vivendo em áreas urbanas (UNESCO):
– 1950 -> 30%
– 2010 -> 50%
– 2050 -> 70%

3. Considerações Iniciais
• Outros fatores:
– Mal governança;
– Aspectos culturais;
– Desigualdade social;
• Problemas:
– Segurança (criminalidade, catástrofes, assaltos, tráficos...)
– Transporte (veículos, engarrafamento, infraestrutura...)
– Saúde (Filas de espera, mal atendimento,...)
– Recursos naturais (água, energia, alimentos, ...)
– ...
– Muitos problemas!

4. Considerações Iniciais
• Cidade inteligente: Cidade + Tecnologia da
informação e Comunicação (TICs) (Li et. al.)
• Objetivo: Aumentar qualidade de vida dos
cidadãos.
Capturar Processar Atuar
(Sensores) (Cloud Computing) (Sistemas)
Internet das Coisas

5. Motivação
• Internet das coisas:
– ZigBee, RFID, Smartphone, Totens, Geladeira, ....
• Aplicados a diferentes contextos urbanos:
– Festas, Hospitais, Shopping, Transporte
Coletivo, Escolas, Estádios, Pontos Turísticos...
• Qual o impacto um evento de um contexto em
outro contexto?
• Como tratar, combinar, processar e distribuir
essas informações?

6. Visão Geral

7. Synaptic

8. Synaptic
Chuva Intensa – Av. Imbiribeira Clássico Sport Vs Nautico
Show Paul McCartney

9. Revisão sem processo
• Smart Cities Software Architectures: A Survey
Issue
Interoperabiblidade de objetos
Sustantabilidade
Monitoramento em Tempo Real
Histórico de Dados
Mobilidade
Disponibilidade
Privacidade
Sensoriamento e Processamento Distribuído
Composição de serviços
Aspectos Sociais
Flexibilidade/Extensabilidade

10. Revisão Sistemática

11. Revisão Sistemática - Fontes
Abordagem Ano Referência
Al-Hader'2009 2009 Smart city components architecture
Anthopoulos'2010 2010 From digital to ubiquitous cities: Defining a common architecture for
urban development
SOFIA 2010 Smart city: An event driven architecture for monitoring public spaces
with heterogeneous sensors
EcoCity/ISMP-UC 2011 Building an integrated service management platform for ubiquitous
cities
CPAF 2011 Citizens as sensors: The cognitive city paradigm
Smart Santander 2011 Smartsantander: The meeting point between future internet
research and experimentation and the smart cities
IMS 2011 An internet of things application with location perception based on
IMS
GSDP 2011 Smart cities at the forefront of the future internet
Fazio'2012 2012 Heterogeneous sensors become homogeneous things in smart cities

12. Revisões – Padrões Arquiteturais
Padrão
Camadas GSDP, EcoCity/ISMP-UC, Smart Santander,
MIS, Anthopoulos'2010, CPAF, IMS,
Fazio'2012
Publisher-Subscriber Smart Santander, SOFIA, GSDP e
Fazio'2012
Facade Fazio’2012
Abstract Fatory Fazio’2012

13. Revisão Sistemática - Mapeamento
Issue Abordagem
Interoperabilidade de objetos Al-Hader'2009, SOFIA, GSDP
Sustentabilidade EcoCity/ISMP-UC, Smart Santander
Monitoramento em tempo real Al-Hader'2009, SOFIA, GSDP, Smart Santander
Aspectos sociais MIS
Ubiquidade GSDP, Smart Santander
Segurança Smart Santander
Sensor discovery GSDP, IMS
Composição de serviços Anthopoulos'2010, CPAF, IMS, Fazio'2012

14. Revisões- Issues
Revisão Sem Processo Revisão Sistemática
Interoperabiblidade de objetos Interoperabilidade de objetos
Sustantabilidade Sustentabilidade
Monitoramento em Tempo Real Monitoramento em tempo real
Histórico de Dados --
Mobilidade Ubiquidade (*)
Disponibilidade Segurança
Privacidade --
Sensoriamento e Processamento Distribuído --
Composição de serviços Composição de serviços
Aspectos Sociais Aspectos sociais
Flexibilidade/Extensabilidade -
-- Sensor discovery
*Sinônimos no contexto dos trabalhos estudados

15. -Interoperabilidade
Proposta: Versão 1.0 de Objetos
-Mobilidade
-Monitoramento em
Tempo Real
-Flexibilidade
-Composição de Serviços
Histórico de dados

16. Proposta: Composição de serviços
S1
Engarrafamento
Ônibus Chuva
(GPS)

17. Proposta - Checklist
Interoperabiblidade de objetos
Sustantabilidade
Monitoramento em Tempo Real
Histórico de Dados
Mobilidade
Disponibilidade
Privacidade
Sensoriamento e Processamento Distribuído
Composição de serviços
Aspectos Sociais
Flexibilidade/Extensabilidade
Sensor discovery

18. Proposta – Estágio atual
• Implementação:
– EC2 Amazon
– OSGI:
• Interface REST
• Event Admin
• Validação:
– ATAM
– SAAM
– Checklist

19. Próximos Passos
Atividade Novembro Dezembro Janeiro Fevereiro Março
1 2 3 4
Leitura das ISOs
Definição da arquitetura
Implementação
Experimento/Validação
Escrita da Dissertação

20. Próximas Publicações
• COMPSAC'2013 - Deadline 02/02/2013
Paper Track
Synaptic City Social Networks and Crowdsourcing
(Welington) Privacy in Smart Context: A Trust and Privacy
Systematic Review
(Gustavo) Smart City Architecture: A Software Architecture and Design
Sysmatic Review
(Gustavo) Towards a Smart City Scalable Digital Cities and Public Places
Architecture
(Welington) Towards a Privacy Software Architecture and Design
Framework for People as Sensors in
Smart Cities
From virtual to smart cities Digital Cities and Public Places

21. Dúvidas ?
Gustavo Henrique Rodrigues Pinto Tomas
ghrpt@cin.ufpe.br
@gustahrodrigues
21

22. Referências
• (Morvaj): Morvaj, B., Lugaric, L., and Krajcar, S. (2011).
Demonstrating smart buildings and smart grid features
in a smart energy city. In Energetics (IYCE), Proceedings
of the 2011 3rd International Youth Conference on,
pages 1–8. IEEE.
• (UNESCO): J. Winpenny. The united nations world
water assessment programme: Investing in
information, knowledge and monitoring. Technical
report, United Nations Educational, Scientific and
Cultural Organization, 2008.
• (Li et al) Li, X., Lu, R., Liang, X., Shen, X., Chen, J., and
Lin, X. (2011). Smart community: an internet of things
application. IEEE Communications Magazine,
49(11):68–75.