SiR.AI

Sistemas Resilientes para Ambientes Inteligentes

Abordando a Qualidade dos Dados e a Consciência de Contexto

Resilient Systems for Intelligent Environments

Sobre o Projeto

O projeto SiR.AI (Sistemas Resilientes para Ambientes Inteligentes) surge em resposta aos desafios emergentes na era da convergência tecnológica. O avanço das tecnologias de comunicação e processamento tem impulsionado o surgimento de novos paradigmas que transformam a sociedade, incluindo a Internet das Coisas (IoT), Big Data, Computação em Nuvem e Inteligência Artificial.

Esses avanços permitem o desenvolvimento de novos modelos de organização da sociedade e negócios, como Cidades Inteligentes, Sistemas de Transporte Inteligentes, Indústria 4.0 e aplicações em Defesa e Segurança.

Questão Central

"Como melhorar a qualidade dos dados e explorar o contexto para desenvolver sistemas resilientes em ambientes inteligentes?"

Apoio

CNPq/MCTI/FNDCT nº 21/2024 – Programa Conhecimento Brasil – Atração e Fixação de Talentos

Desafios Emergentes

Perspectiva dos Dados

  • Falta de padronização
  • Problemas de qualidade e confiabilidade
  • Cobertura espaço-temporal limitada

Perspectiva dos Sistemas

  • Falta de adaptabilidade das soluções a cenários dinâmicos
  • Rigidez frente a mudanças
  • Necessidade de consciência de contexto

Objetivos

Objetivo Geral

Apoiar ambientes inteligentes (cidades e sistemas de transportes inteligentes, indústria 5.0, agricultura, e campo de batalha), fornecendo mecanismos para:

  • Enriquecimento de dados
  • Consciência de contexto e adaptabilidade para aplicações, modelos e protocolos

Objetivos Específicos

01

Aprimorar a qualidade dos dados com técnicas de fusão, estatística e IA

02

Avançar no monitoramento e detecção de contexto em dispositivos conectados

03

Desenvolver soluções adaptáveis ao contexto para otimizar recursos e decisões

04

Utilizar IA generativa para projetar soluções e apoiar decisões rápidas

05

Criar interfaces intuitivas para visualização e interpretação dos dados

06

Avaliar a precisão, eficiência e uso de recursos das soluções propostas

Tópicos de Pesquisa

Modelagem e Análise de Mobilidade

  • Caracterização e Projeto de Modelos de Mobilidade Tática
  • Comparação Sistemática de Modelos de Mobilidade Tática Sintéticos e Realistas
  • Otimização de Topologia de Rede Consciente da Mobilidade para Cenários Táticos
  • Previsão de Comportamento de Unidades em Cenários Táticos Usando Deep Learning
  • Modelos de Mobilidade Coordenada para Unidades Táticas Mistas UAV-Terrestre
  • Adição de novos modelos de mobilidade no emulador Mininet-WiFi
  • Explorando Interações de Entidades Móveis para Construir Sistemas Resilientes
  • Caracterizando Traços de IoT Social: De Análises Espaço-Temporais a Sociais
  • Projetando Modelo de Mobilidade IoT Baseado em Relações Abstratas: Caracterização e Aplicação

Segurança e Resiliência de Redes

  • Detecção de Topologias de Rede para Impulsionar Ataques Cibernéticos
  • Diferenciação de entidades de rede através de sua mobilidade usando IA
  • Simulação de ataques cibernéticos e contramedidas usando Cyber Operations Research Gym (CybORG)
  • Aprendizado Federado para melhorar a segurança e privacidade em redes táticas
  • Controlador resiliente contra ameaças cibernéticas em redes IoT definidas por software
  • Sistema de defesa cibernética em redes táticas definidas por software
  • O Impacto da mobilidade em protocolos baseados em SDN: avaliação e soluções
  • De Amizade a Confiança: Adaptando políticas de segurança baseadas em Interações Sociais
  • Protocolo OpenFlow leve para redes táticas para reduzir overhead de controle e aumentar a segurança

IA Generativa e Otimização

  • Uso de ferramentas de IA generativa para criar ambientes de rede (NetGen)
  • Análise Comparativa de Funções de Agendamento Tradicionais e Baseadas em IA para Redes 6TiSCH
  • Resolução de Conflitos em Horários de Trens Usando Grafos Alternativos e Deep Q-Networks

Áreas de Aplicação

Cidades Inteligentes Sistemas de Transporte Inteligentes Indústria 4.0/5.0 Agricultura Inteligente Redes Táticas Internet das Coisas Militar

Equipe

Coordenador

Dr. Paulo H. L. Rettore

Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)

Principais Colaboradores Nacionais

Dr. Bruno Pereira dos Santos

Universidade Federal da Bahia (UFBA)

Dr. José Marcos Silva Nogueira

Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)

Dr. Daniel Fernandes Macedo

Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)

Dr. Vinícius Fernandes Soares Mota

Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)

Dr. Daniel Bruno Fernandes Conrado

Instituto Federal de Minas Gerais (IFMG)

Principais Colaboradores Internacionais

Dr. Nils Aschenbruck

Universität Osnabrück, Alemanha

Dra. Aline Carneiro Viana

INRIA – Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique, França

Estudantes Associados

Edgar S. Oliveira Doutorando - USP-ICMC
Antonio de Sousa Cruz Neto Mestrado - UFBA
Leon Luca Lausberg Mestrando - Uni-Bonn
Sebastian Burfeid Mestrando - Uni-Bonn
Shruthi Devaraj Mestrando - Uni-Bonn
Olid Mohd Sayed Mestrando - Uni-Bonn
MD Ashik Rezwan Mestrando - Uni-Bonn
Matheus Machado Souza Paraíso IC - UFBA
Henrique Nietzsch IC - UFMG
Gabriel Luiz de Souza Siqueira IC - UFMG
Felipe Pires Franco IC - UFMG
Hudson Ferreira Luiz IC - IFMG

Publicações

Contribuições científicas do projeto até o momento

Fraunhofer FKIE
Aprovado

Towards a Real Vehicular Data Cloud

Software Defined Systems • 2024 • Cloud/IoT

Aprovado
Aprovado

Securing Software-Defined Tactical Networks: A Cyber Defense System

IFIP Networking Conference (IFIP Networking) • 2024 • Segurança/Redes

Aprovado

GeNetE - Generative Network Environments: a Specialized Small Language Model

MILCOM • 2024 • IA/Redes

Aprovado

Towards a Realistic Tactical Mobility Model: Characterizing the Anglova Scenario

MILCOM • 2024 • Mobilidade/Tático

Aprovado

"Predicting Vehicle Trajectories based on Latitude and Longitude Positioning Historical Data"

NetMob • 2025 • Mobilidade/IA

Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
Aprovado

SDN in Tactical Networks: Advances and Open Challenges in the Field

ComMag • 2025 • SDN/Tático

Disseminação

Apresentações, visitas técnicas e workshops do projeto