Controle de fluxo adaptativo para gateways bluetooth low-energy aplicado a sistemas de monitoramento remoto de pacientes.

O cenário introduzido pela Internet das Coisas potencializa a criação de um novo conjunto de aplicações e serviços, onde diversos dispositivos interagem entre si através da Internet. Esse cenário viabiliza o advento de novas tecnologias de transmissão sem fio de baixo consumo, como o Bluetooth Low-Energy (BLE), as quais viabilizam a criação de redes pessoais (PAN) sem fio. Em paralelo, com a crescente disponibilidade de Dispositivos Pessoais de Saúde com capacidade de comunicação, um cenário onde informações de saúde podem ser disponibilizadas na Internet surge, viabilizando a criação de sistemas de Saúde Conectada. Entretanto, ao viabilizar a criação de redes PAN interconectando diversos dispositivos, a Qualidade de Serviço na rede necessária para o correto funcionamento desses dispositivos de saúde pode ser afetada, dado que redes PAN BLE não oferecem mecanismos para a diferenciação da Qualidade de Serviço entre os dispositivos conectados. Considerando esse contexto de compartilhamento de uma rede PAN entre diversos dispositivos, nesse trabalho propõe-se uma abordagem para o controle do fluxo adaptativo em Gateways BLE utilizando um mecanismo de distribuição de créditos temporal entre os clientes de uma rede PAN. Para essa priorização, informações fornecidas por aplicações são utilizadas para a distribuição e configuração dos parâmetros de conectividade dos dispositivos da rede PAN. Também são apresentados detalhes sobre o projeto e evolução arquitetural do controlador adaptativo, detalhando suas características de controle de fluxo com prioridade temporal. São apresentados resultados experimentais do funcionamento do controlador adaptativo em diferentes cenários. Esses resultados demonstram que o mesmo é capaz de garantir a Qualidade de Serviço de rede necessária para dispositivos específicos em um ambiente compartilhado. Para a validação desse trabalho em um cenário mais amplo, é apresentada uma arquitetura para Sistemas de Monitoramento Remoto de Pacientes padronizado para a Internet das Coisas. Esse sistema serve como base para a implantação e avaliação experimental do controlador de fluxo adaptativo em um Smart-Gateways BLE, onde informações de serviços e aplicações em saúde são utilizadas para priorizar Dispositivos Pessoais de Saúde a depender do seu contexto de uso.The Internet of Things paradigm enables a new set of applications and services to be available in the Internet. This scenario makes possible the development of new low-power communication technologies, such asBluetooth Low-Energy (BLE), which creates wireless Personal Area Networks (PAN). At the same time, the rising availability of Personal Health Devices (PHD) capable of PAN communication and the desire of keeping a high quality of live are the ingredients of the Connected Health vision. However, as the number of PHDs increase, the number of other peripherals connected in the PAN also increases. Therefore, PHDs are now competing for medium access with other devices, decreasing the network Quality of Service of health applications in the BLE PAN, as these networks do not guarantee Quality of Service requirements for connected devices. In this context, where a BLEPAN is shared with multiple devices, it is where this work is immersed. In this work is presented an approach for adaptive flow-control of BLE Gateways using a temporal credit distribution mechanism between clients in a PAN. For this distribution, application context information is used for network prioritization and parameter configuration of PAN devices. In this work is detailed how the adaptive flow-control was designed and how was its architectural evolution, detailing how its temporal mechanism works. Experimental results are presented showing the controller behavior in different scenarios. These results show that using the proposed approach it is possible to guarantee Quality of Service requirements for target devices using a prioritization process in a shared medium. In order to validate this work in a broad scenario, it is also presented a standard-based Remote Patient Monitoring System architecture for the Internet of Things. This system is used as base infrastructure for prioritization of PHDs connections based on their state and requirements by the use of a Smart BLE Gateway. An implementation was developed showing the relevance of the problem and how a BLE adaptive controller can assist in the prioritization of devices in the context of healthcare services and applications.Cape