Bruno L. R. e Silva 1*, Viviane C. Santos 1 e Samuel M. A. Araújo 2
1Curso de Engenharia Mecatrônica - Universidade Federal de São João Del-Rei (UFSJ) - Ouro Branco, MG - Brasil
2Departamento de Tecnologia em Engenharia Civil, Computação, Automação, Telemática e Humanidades - UFSJ
*Autor correspondente: brunoluizrsilva@aluno.ufsj.edu.br
RESUMO
A vida urbana pode ser transformada de diversas maneiras, com destaque para a integração digital entre redes de computadores, dispositivos inteligentes e o cotidiano das pessoas em ambientes urbanos. Nesse contexto, as tecnologias baseadas na Internet das Coisas (Internet of Things, IoT) têm evoluído consideravelmente, impulsionando o desenvolvimento das Cidades Inteligentes (Smart Cities) em várias partes do mundo. Dispositivos de IoT atualmente demandam processamento rápido, sendo as tecnologias de Edge Computing (EC) e Cloud Computing (CC) frequentemente utilizadas para esse fim. Este estudo aborda o problema de alocação de recursos em sistemas de EC e CC para atender às demandas de dispositivos de IoT em uma Smart City. No entanto, o arcabouço teórico apresentado pode ser expandido para outros contextos, como regiões agrícolas e parques industriais. Para tal, é apresentada uma definição formal e três modelos matemáticos para o problema de integração de sensores de IoT, EC e CC em Smart Cities. Os modelos consideram restrições reais, como capacidade de processamento e capacidade de memória. Eles possuem objetivos distintos: o Modelo M1 busca uma solução viável para o problema, maximizando o atendimento das demandas; o Modelo M2 maximiza o atendimento das demandas enquanto minimiza os custos operacionais da rede; e o Modelo M3 visa uma solução viável para o problema, maximiza o atendimento das demandas, controlando os custos através de um parâmetro 𝛼 e minimiza o atraso no atendimento, definido como makespan. Os modelos apresentados possuem especificidades relevantes que impactam diferentes métricas. A minimização dos custos é benéfica para os provedores envolvidos, especialmente para as empresas de telecomunicações, enquanto a minimização dos atrasos de atendimento beneficia diretamente os usuários finais, impactando métricas relacionadas à Qualidade da Experiência (Quality of Experience, QoE).
Palavras-chave: CC, EC, IoT, Modelos Matemáticos, Smart Cities.
Última atualização: 06/01/2025
