computa§£o ub­qua e computa§£o verde

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Computação Ubíqua e Computação Verde. André Luis Macedo Marcelo Oliveira de Moraes Thaís Almeida Brito Fernandes. Agenda. Computação Ubíqua Projeto Gaia Computação Verde. Computação Ubíqua. O que é Computação Ubíqua?. Ubíquo - PowerPoint PPT Presentation

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  • Andr Luis MacedoMarcelo Oliveira de MoraesThas Almeida Brito Fernandes

  • Agenda

    Computao UbquaProjeto GaiaComputao Verde

  • O que Computao Ubqua?Ubquoadjetivo 1 que est ou existe ao mesmo tempo em toda parte; onipresente 2 que se difundiu extensamente; geral, universal

    A ideia bsica da computao ubqua que a computao move-se para fora das estaes de trabalho e computadores pessoais e torna-se pervasiva na nossa vida quotidiana aonde quer que estejamos.Computao Mvel + Computao Pervasiva

  • Tendncia da Computao

  • Origem da Computao Ubqua

    Idealizada por Mark Weiser que imaginou ambientes impregnados de computao, nos quais os dispositivos esto totalmente adaptados ao cotidiano.

    Ambientes: espaos fsicos quaisquer salas de aula, escritrios, edifcios.

  • Principais caractersticas da Computao UbquaDiversidadeDescentralizaoConectividadeOnipresenaMudana na relao homem mquina(o papel do homem passa a ser mais passivo x computador deixa de ser o foco das atenes)Calm Technologya integrao tranqila e at imperceptvel (computao invisvel)

  • Tecnologias envolvidasHardware dispositivos de redes e de computao mvelSoftwaresistemas distribudos e ferramentas de desenvolvimentoModelagem de contextosensoriamento e processamento de imagens Interaointerfaces hands-free e adaptao de interfaces a dispositivos de hardware Aplicaesprojeto de novas aplicaes e aspectos sociais da computao ubqua

  • Tecnologias envolvidasComputao MvelDispositivos pequenos: podem ser facilmente carregados, enquanto o usurio se movimenta livremente. Computadores mveis: computadores pequenos; proviso e gerenciamento de energia eltrica; interfaces amigveis, mas adaptadas ao tamanho do dispositivo; criao de novos dispositivos de interfaceComputadores Wearable: projetados para o uso sem necessidade das mos, podendo usar sensores (cmeras e microfones), e formas convenientes de tecladosConexo Wireless: conexo wireless contnua rede, mantendo o servio funcionando mesmo os dispositivos em movimento

  • Tecnologias envolvidasComputao PervasivaDispositivos operam a distncia: o usurio no precisa estar fisicamente prximo a elesInterfaces Hands-Free: reconhecimento de voz, liveboards, e outras interfaces, que juntas permitem que o usurio interaja, mesmo fisicamente distante dos dispositivos. Conscincia de Contexto: sensores que detectam o que est acontecendo e o que as pessoas esto fazendo no ambiente de forma geral. Informao representada de algum modo e disponibilizada para consulta por aplicativos, que tm uma idia de o que est acontecendo ao redor do usurio. Ambiente Inteligente: comportamentos automticos ativados por determinados acontecimentos, sem nenhuma instruo explcita do usurio - Computao Invisvel

  • Tecnologias envolvidasComputao UbquaComputao Mvel + Computao PervasivaComputao Desagregada: reconfigurao dinmica dos dispositivos de interface. Exemplo: a possibilidade de fazer sua apresentao mover-se para qualquer tela da sala. O "computador" um grupo de diversos dispositivos conectados, que esto na verdade unidos a diferentes computadores na rede. Computao Sensvel a Posio: interao com os computadores muda, enquanto as pessoas se movem. Exemplo: guia automtico de excurso em um museu; automaticamente mover seu desktop para o display mais prximo, enquanto voc anda pela sala. Realidade Aumentada: computadores wearables so combinados com a informao dos sensores de posio, a informao relevante ao usurio pode ser sobreposta a sua viso do mundo, vista atravs de um head-mounted display. Interfaces Sensveis a Objetos: associar objetos fsicos a alguma informao. Exemplo: associar um objeto webpage de seu fabricante.

  • Computao Ubqua e Sistemas OperacionaisGrande variedade de dispositivos computacionais gera necessidade da criao de SOs especficos para cada dispositivoA especializao do dispositivo um dos aspectos que determina o projeto do sistema operacional do dispositivoExemplos de SO:Palm OS (PDA), EPOC (celular), Java Card e W/Smart Card para Smart Cards, QXN, VxWorks etc

  • Desafios da Computao UbquaPrivacidade A proliferao de sensores e modelos de contexto ir armazenar grandes quantidades de informao a respeito das atividades dos usurios

    ComplexidadeQuanto mais coisas acontecem automaticamente, mais confuso o sistema pode tornar-se para o usurio

    ExpansibilidadeSistemas de computao ubqua sero feitos de muitas partes de hardware e de software, de muitas procedncias

    SeguranaSe tudo est conectado, como prevenir e limitar ataques de programas ou hardware no-autorizados?

  • Desafios da Computao UbquaCustoA quantidade de dispositivos computacionais e grande e consome energia.

    ComplexidadeQuanto mais coisas acontecem automaticamente, mais confuso o sistema pode tornar-se para o usurio

    Expansibilidade e InteroperabilidadeSistemas de computao ubqua sero feitos de muitas partes de hardware e de software, de muitas procedncias

    Tolerncia a falhas

  • Projetos em Computao Ubquarea da computao recente

    Muitos centros de pesquisa:

    http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_ubiquitous_computing_research_centers

    Mais de 80 listados na wikipedia com vrias reas de pesquisas diferentes.

  • Projeto GaiaProjeto realizado na Universidade de IllinoisCoordenao de vrios dispositivos dentro de um espao ativo (Active Space)

  • Projeto Gaia

  • Projeto Gaia:Context file systemOrganizao do espao atravs do DOSCore (Data Object Service Core)Utiliza arquivos XML e namespaces para montar e desmontar dispositivos dentro do sistemaAnalisador de contexto verifica arquivos presentes e escolhe o melhor programa para execut-lo, de acordo com o perfil dos usurios presentes

  • Projeto Gaia:Context file systemSe o active space contm um slideshow e o software necessrio para a apresentao, no momento que o palestrante entra na sala com a apresentao em seu smart phone, o DOSCore adiciona o HD do smart phone aos dados disponveis, permitindo que o arquivo seja apresentado pelo slideshow.

  • Projeto Gaia:Event ManagerDividido em duas partes principais:Event Manager: Mantm quais canais (conjuntos) esto acessveis, qual o tipo e o nomeEvent Service Broker: Auxilia a criao e recuperao de canais para desenvolvedores, realizando todas as querries necessrias de forma nica.Utiliza algortmos do tipo Produtor-ConsumidorTodas as requisies so feitas ao Event Manager, atravs do Event Service Broker

  • Projeto Gaia:Discovery ServiceTrata da entrada e sada de dispositivos do ActiveSpaceUtilizao de dois canais: Presence e DiscoveryDados necessrios:Nome da entidadeTipo da entidadeUCR (Unified Component Reference)Validade (durao do heartbeat)Similar a algoritmos utilizados em Sistemas Distribudos

  • Projeto Gaia:Space RepositoryArmazena em XML todos os dispositivos presentesJuntamente com o ActiveSpace Web Browser, informa na Web os dispositivos presentesNo momento, apenas reflete o que existe no sistema, no futuro representar servios e usurios tambmDois momentos principais:Bootstrapping (boot): armazena informaes de inicializao (XML)Demostrao da informao via ActiveSpace Web Browser (Java Servlet)

  • Projeto Gaia:Exemplo

  • Refernciashttp://en.wikipedia.org/wiki/Ubiquitous_computingwww.gta.ufrj.br/grad/02_2/leandro/http://twiki.im.ufba.br/pub/MAT570/LivroseArtigos/045_AraujoRB.pdfhttp://gaia.cs.uiuc.edu/

  • =?

  • Computao verde o estudo e prtica do uso eficiente dos recursos computacionais. Tipicamente, sistemas tecnolgicos ou produtos computacionais que incorporam os princpios da computao verde levam em considerao:EconomiaViabilidadeResponsabilidade social Impacto ambientalIsto difere de alguma maneira das prticas de negcios tradicionais que focam principalmente na viabilidade econmica de uma soluo computacional.

  • Computao verdeEstes focos so similares aos da qumica verde, que so:Reduo do uso de materiais perigosos como chumbo na manufaturaEficincia no uso da energia Capacidade de reciclagem ou biodegradamento de produtos fora de linha como qualquer outro resduo de sua fabricao.Uma tpica soluo computacional verde tenta alcanar alguns ou todos esse fatores implementando produtos amigveis ao meio ambiente em um sistema eficiente.

  • Em direo a computao verdeGerao de energiaTodos os computadores precisam de energia eltrica, independente de quanto. Um dos objetivos da computao verde usar energia gerada de fontes que so mais amigveis ao meio ambiente que usinas termeltricas. Algumas companhias provem energia de fontes de baixo impacto ambiental, como energia elica, hidreltricas, solar e nuclear.

  • Virtualizao o processo de rodar dois ou mais sistemas lgicos de computadores em um conjuntos de hardware. O conceito originou-se nos mainframe nos anos 60, mas foi comercializado para computadores x86 somente nos anos 90.Com isso, um administrador de sistemas poderia combinar vrios sistemas fsicos em mquinas virtuais em um nico e poderoso sistema, dessa forma reduzindo o hardware e reduzindo o consumo de energia para funcionamento e resfriamento.Muitas companhias e projetos open source agora oferecem pacotes de software para habilitar a computao virtual. Intel e AMD construram tambm solues de virtualizao proprietrias para o conjunto de instrues de seus produtos de forma a facilitar a virtualizao de computadores.

  • Hardware mais novosAssim, possuem uma performance limitada devido as restries de hardware, tornando-as impraticveis para aplicaes que requerem muito poder de processamento, como jogos e produo de vdeos.Um computador tradicional gasta em mdia 200W de energia, enquanto um thin client gasta 20W.Thin clientsSo geralmente bem menores que os PCs tradicionais, so desenvolvidos com

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