Pós-Graduação em Ciência da Computação – UFPE
Defesa de Tese de Doutorado Nº 692
Aluno: Thiago Valentim Bezerra
Orientador: Prof. Eduardo Antonio Guimarães Tavares
Coorientador: Prof. Gustavo Rau de Almeida Callou (UFRPE/Departmento de Computação)
Título: Avaliação de desempenho e disponibilidade de sistemas da Internet
das coisas médicas: Uma abordagem baseada em modelagem estocástica
Data: 24/02/2026
Hora/Local: 09:00h – Virtual – Interessados em assistir entrar em contato com o aluno
Banca Examinadora:
Prof. Paulo Romero Martins Maciel (UFPE / Centro de Informática)
Prof. Jamilson Ramalho Dantas (UFPE / Centro de Informática)
Prof. Paulo Antonio Leal Rego (UFC / Departamento de Computação)
Prof. Carlos Nuno Bizarro e Silva Laranjeiro (Universidade de Coimbra/ Centro de Informática e Sistemas)
Prof. Elias Procópio Duarte Júnior (UFPR / Departamento de Informática)
RESUMO:
A Internet das Coisas (IoT) permite que elementos distintos de um ambiente
sejam monitorados remotamente usando infraestruturas de rede existentes,
criando uma integração proeminente de sistemas computacionais diversos.
Essa integração geralmente resulta em uma coleta e processamento de dados
eficientes. De fato, a adoção da IoT pode melhorar a comunicação na coleta
e transmissão de dados, especialmente em locais que enfrentam desafios de
conectividade. Por exemplo, hospitais têm adotado IoT para coletar e
transmitir dados de pacientes para profissionais de saúde, pois pacientes
críticos devem ser monitorados de forma ininterrupta. Como consequência, os
sistemas de saúde geralmente exigem alta disponibilidade, na qual a
conectividade é um requisito crítico para decisões médicas. Nesses
cenários, avaliar o desempenho é necessário para assegurar latências
reduzidas, vazão compatível com a carga e ausência de perdas, evitando
atrasos em alarmes e nas decisões clínicas. Alguns trabalhos desenvolveram
técnicas para avaliar a disponibilidade de sistemas de Internet das Coisas
Médicas (IoMT), mas a avaliação conjunta de desempenho e disponibilidade
geralmente é negligenciada. Este trabalho apresenta uma abordagem de
modelagem baseada em redes de Petri estocásticas (SPN), diagramas de blocos
de confiabilidade (RBD) e cadeias de markov de tempo contínuo (CTMC) para
avaliar sistemas IoMT. A técnica proposta avalia a disponibilidade, o tempo
de resposta e a vazão em uma arquitetura IoMT. Os resultados experimentais
mostram a viabilidade prática da abordagem proposta. Inicialmente, foi
realizada a validação do sistema para disponibilidade e desempenho,
assegurando a aderência entre modelos e medições. Em seguida, foram
executados experimentos de disponibilidade e de performabilidade, bem como
um estudo em CTMC para estimar a disponibilidade e o desempenho sob
diferentes configurações. Depois, foram apresentados os Estudos de Caso I a
IV, que abrangem a comparação de métricas em modelos estendidos, variações
de capacidade de processamento na nuvem privada, análise de um hospital com
cinco andares, com ampliação proporcional de sensores, switches e VMs em
cada piso para verificar se a arquitetura absorve o aumento de carga
mantendo alta disponibilidade, e análise fatorial dos principais
componentes do sistema. Na etapa posterior, foi aplicado o Estudo de Caso
V, que utiliza a métrica de Importância de Disponibilidade para priorizar
componentes e propor arquiteturas redundantes. Por fim, foi conduzido o
Estudo de Caso VI, no qual se avaliaram os custos das arquiteturas nas
camadas IoT e nuvem privada, quantificando custos de aquisição, operação e
manutenção para subsidiar decisões técnico-financeiras.
Palavras-chave: Avaliação de Desempenho. Hospitais Inteligentes. Internet
das Coisas Médicas. Redes de Petri Estocásticas. Internet das Coisas.
Desempenho. Disponibilidade.
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