proposta de projeto de pesquisa - cefet - 2014

Centro Federal de Ensino Tecnico - CEFET-MG

Departamento de Computacao - DECOM

Proposta de Projeto de Pesquisa em Ciencia da Computacao

Construcao de Ambientes Inteligentes Atraves do

Desenvolvimento de Servicos para Aplicacoes

e Servicos Moveis e Ubıquos

Waldir Ribeiro Pires Jr

[email protected]

12 de maio de 2014

1

Proposta de Projeto de Pesquisa - DECOM/CEFET-MG

Resumo

Este documento apresenta uma proposta de projeto de pesquisa que envolve o

desenvolvimento de tecnicas e ferramentas de composicao de servicos sensıveis ao

contexto para aplicacoes e servicos moveis e ubıquos. O objetivo da composicao

de servicos e permitir a criacao de servicos mais sofisticados para usuarios moveis

a partir de servicos elementares. A sofisticacao destes servicos possibilita uma me-

lhor interacao com usuarios moveis no que diz respeito as caracterısticas inerentes aos

cenarios existentes na computacao movel e ubıqua.

Palavras-chave: Computacao Movel, Computacao Ubıqua, Computacao Ciente

de Contexto, Sistemas Distribuıdos, Arquitetura Orientada a Servicos e Eventos,

Servicos Web, Composicao de Servicos Web

Waldir Ribeiro Pires Junior 2

SUMARIO Proposta de Projeto de Pesquisa - DECOM/CEFET-MG

Sumario

1 Introducao 5

1.1 Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.2 Motivacao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.2.1 Computacao Movel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1.2.2 Computacao Ubıqua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1.2.3 Computacao Ciente de Contexto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.3 Areas Relacionadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.3.1 Areas da Computacao Movel e Ubıqua . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.3.2 Visao Computacional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

1.3.3 Inteligencia Artificial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

1.3.4 Arquitetura Orientada a Servicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.3.5 Computacao em Nuven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.4 Cenarios de Uso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2 Trabalhos Relacionados 12

2.1 Servicos Web . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.1.1 Composicao de Servicos Web . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

3 Metodologia 16

3.1 Desenvolvimento de Projeto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

3.2 Plano de Trabalho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

4 Consideracoes Finais 18


SUMARIO Proposta de Projeto de Pesquisa - DECOM/CEFET-MG

Lista de Abreviaturas e Siglas

AJAX : Asynchronous JavaScript and XML

B2B : Business to Business

B2C : Business to Client

HTTP : HyperText Transfer Protocol

JavaEE : Java Entreprise Edition

PCs : Personal Computers

PDA : Personal Digital Assistant

SaS : Software as a Service

SOA : Service-Oriented Architecture

SOAP : Simple Object Access Protocol

SOC : Service-Oriented Computing

XMPP : Extensible Messaging and Presence Protocol

WSDL : Web Service Description Language



1 Introducao

1.1 Objetivos

Este documento tem como objetivo apresentar uma proposta de projeto de pesquisa na

area de Ciencia da Computacao envolvendo a construcao de ambientes inteligentes atraves

do desenvolvimento e composicao de servicos para uso em aplicacoes e servicos moveis e

ubıquos.

O documento esta organizado conforme a seguir. A Secao 1 apresenta a motivacao para

o projeto, as areas relacionadas e os cenarios de uso. A Secao 2 apresenta os trabalhos

relacionados. A metodologia a ser aplicada no projeto que inclui o desenvolvimento e o

plano de trabalho sao apresentados na Secao 3. A Secao 4 apresenta alguns consideracoes

finais referentes a proposta.

1.2 Motivacao

Na metade da decada passada, foi possivel observar o surgimento de sistemas compu-

tacionais centralizados, onde mainframes forneciam recursos computacionais (i.e. pro-

cessamento e armazenamento) para varios usuarios de uma so vez. Este paradigma e

considerado como sendo o primeiro paradigma, onde um unico computador e disponibi-

lizado para varios usuarios, muitas vezes de forma remota. Na decada de 80, tivemos o

surgimento de um novo paradigma: a computacao pessoal. Neste, um computador era

disponibilizado por usuario, gracas ao surgimento dos PCs (Personal Computers). Com a

evolucao de diversas tecnologias, tais como a miniaturalizacao de processadores, memoria,

baterias e a conectividade sem-fio, um novo paradigma surgiu no inıcio da decada de 2000:

a computacao ubıqua ou pervasiva. Neste paradigma, varios dispositivos embutidos sao

fornecidos a um unico usuario com o objetivo de auxilia-lo nas tarefas diarias de forma

mais transparente possıvel. Uma visao geral da evolucao destes paradigmas pode ser vista

na Figura 1.


1.2 Motivacao Proposta de Projeto de Pesquisa - DECOM/CEFET-MG

Figura 1: Os paradigmas de computacao da decada de 60 ate o presente e futuro.

1.2.1 Computacao Movel

A computacao movel apresenta a habilidade de uso de tecnologias por usuarios enquanto

estes se movem, permitindo o acesso a informacoes de qualquer lugar e momento atraves

da conectividade sem-fio. Ela tambem define a capacidade de execucao de aplicacoes em

dispositivos de pequeno porte, tais como celulares, Smartphones, Palms, Internet Tablets

e PDAs. A comunicacao nestes tipos de dispositivos e normalmente provida na forma sem

fio, onde usuarios utilizam servicos moveis de dados e voz. Caracterısticas tais como a

largura de banda limitada na transmissao de dados, consumo de energia, interferencias no

canal de radio e limitacoes na interface de usuario fazem parte das restricoes da computacao

movel.

1.2.2 Computacao Ubıqua

A computacao ubıqua e o paradigma de computacao que se interessa em explorar a in-

tegracao crescente de dispositivos computacionais com o mundo fısico do dia a dia do

usuario. Este paradigma, por sua vez, se beneficia de dispositivos moveis para uma me-

lhor realizacao de atividades pelo usuario, fazendo com que ele (o usuario) nao necessite

sempre estar explicitamente inserido no mundo computacional para utilizar seus recursos.

Sendo assim, a computacao ubıqua se integra ao mundo do proprio usuario, definindo

assim um novo modelo computacional de interacao homem-computador no qual o proces-

samento de informacoes esta integrado a objetos e atividades do dia a dia. Ao contrario

do paradigma da computacao desktop onde um usuario conscientemente aciona um unico

dispositivo para uma ou mais atividades especıficas, a computacao ubıqua permite que

o usuario acione diversos dispositivos computacionais e sistemas de forma simultanea e


1.2 Motivacao Proposta de Projeto de Pesquisa - DECOM/CEFET-MG

inconsciente durante a execucao de suas atividades comuns, em alguns casos sem estar

ciente da presenca destes e de suas atividades no ambiente, conforme proposto por Mark

Weiser [16].

A computacao ubıqua utiliza informacoes do ambiente para a definicao do contexto e

adaptacao em sistemas em tempo real. Dey et. al. [9] apresenta a computacao ciente de

contexto como sendo um paradigma no qual aplicacoes possuem a capacidade de descobrir

e utilizar informacoes de contexto, tais como a localizacao, horario do dia, estado, pessoas

e dispositivos proximos, e atividades do usuario. Rossi et al. [13] apresenta a adaptacao

como sendo a capacidade de um sistema computacional ou um middleware em modifi-

car seu comportamento em resposta as mudancas no contexto ambiental. Sendo assim,

aplicacoes moveis e servicos remotos podem utilizar informacoes presentes no contexto

para o provimento de servicos e conteudo tanto para o usuario quanto para aplicacoes

moveis presentes no dispositivo.

1.2.3 Computacao Ciente de Contexto

A ciencia de contexto lida diretamente com o ambiente, permitindo que sistemas computa-

cionais reajam ou adaptem as mudancas detectadas por elementos sensores. Estes sistemas

estao principalmente preocupados com a aquisicao de contexto atraves, por exemplo, da

utilizacao de sensores para a percepcao de uma situacao, a abstracao e compreensao do con-

texto (i.e., associando um estımulo sensorial percebido a um contexto), e comportamento

da aplicacao baseado no contexto reconhecido, como por exemplo, habilitar atividades do

usuario baseadas em contexto.

Aplicacoes moveis cientes de contexto e perfil de usuarios tem se tornado um dos princi-

pais passos na evolucao da computacao movel e ubıqua. A computacao ciente de contexto

possibilita o uso de informacoes de ambientes e do proprio usuario para o provimento da

adaptacao em aplicacoes residentes nestes dispositivos. Esta adaptacao e exigida por sis-

temas sensıveis ao contexto em situacoes onde ocorrem mudancas no comportamento da

aplicacao e do usuario. Alguns exemplos de mudancas aplicaveis incluem o temperamento

do usuario movel, horario do dia, local, a conectividade e acesso a determinados tipos de


1.3 Areas Relacionadas Proposta de Projeto de Pesquisa - DECOM/CEFET-MG

redes de dados e voz, limitacoes na quantidade de energia disponıvel no dispositivo durante

o acesso, visualizacao de conteudo (i.e., audio, vıdeo, texto) pelo usuario, dentre outros.

Atraves da utilizacao destas informacoes, diversos servicos e atividades relacionadas ao

contexto do usuario se tornam possıveis e em alguns casos em tempo real.

1.3 Areas Relacionadas

Esta secao apresenta as principais areas de pesquisa relacionadas com a proposta de pro-

jeto. Estas areas podem ser divididas em duas partes: (a) areas diretamente relacionadas

com a Computacao Movel/Ubıqua e (b) areas indiretamente relacionadas, apresentadas a

seguir.

1.3.1 Areas da Computacao Movel e Ubıqua

No que se diz respeito as areas que compoem a computacao movel/ubıqua/pervasiva,

podemos destacar algumas destas, tais como:

• Realidade aumentada (Augmented Reality - AR): visao direta um indireta de

um ambiente real cujos elementos sau aumentados (augmented) ou complementados

com sensoriamento computadorizado tais como som, video, graficos ou dados tais

como GPS, informacoes climaticas, dentre outras.

• Inteligencia de ambientes (Ambient Intelligence): refere-se a ambientes eletronicos

que sao sensıveis e responsivos a presenca de pessoas. Esta subarea envolve tecno-

logias embarcadas (dispositivos integrados no ambiente), sensibilidade de contexto

(dispositivos reconhecem o usuario e o seu contexto), personalizacao (adaptacao

para as necessidades e particularidades do usuario), adaptabilidade (capacidade de

adaptar em funcao do estado ou condicao do usuario) e antecipatorio (capazes de

anteciparem as necessidades e desejos do usuario).

• Sistemas pervasivos sensıveis ao contexto: classe de sistemas moveis capazes

de ”sentir” o ambiente fısico e adaptarem ao mesmo de forma apropriada.



• Interacao humano-computador (IHC): estudo, planejamento, desenho e uso de

interacoes entre o ser humano e o computador, com foco na computacao centrada

ao ser humano e interfaces de usuario naturais.

• Computacao fısica: construcao de sistemas fısicos atraves do uso de HW e SW

que podem detectar e responder ao mundo analogico.

• Computacao Proativa Sentient computing: utilizacao de sensores para per-

ceber o seu ambiente e proagir/reagir de forma apropriada (ciente de localizacao e

contexto).

• Computacao vestıvel (Wearable computing): dispositivos eletronicos em mi-

niatura que sao instalados ou vestidos” pelo usuario.

• Comercio ubıquo: a comunicacao e a troca de dados sem-fio contınua entre cli-

entes, vendedores e sistemas independente de localizacao, dispositivos ou a hora do

dia.

1.3.2 Visao Computacional

A visao computacional (VC) permite que maquinas enxerguem ao seu redor atraves da

teoria e pratica (tecnologias) para a construcao de sistemas artificiais que processam ima-

gens com o objetivo de se obter informacoes ou dados multi-dimensionais. A visao permite

que dispositivos moveis e embarcados possam processar informacoes do ambiente atraves

de dados de imagens e vıdeo para a tomada de decisoes e agindo sobre o sistema para o

benefıcio do usuario.

1.3.3 Inteligencia Artificial

A inteligencia artificial (IA) define a inteligencia exibida por um dispositivo de hardware

e/ou software similar a da humana. O principal objetivo de sistemas de IA e executar

funcoes consideradas ”inteligentes” por um ser humano. Alguns exemplos praticos que po-

demos citar incluem sistemas autonomos de direcao de automoveis e avioes e sistemas que

interagem com o usuario final a fim de melhor entender o seu estado. Neste ramo, podemos



destacar tambem o aprendizado de maquina (machine learning) que permite que algorit-

mos e tecnicas sejam usados para auxiliar o aprendizado pelo computador, aperfeicoando

assim o seu desempenho em alguma tarefa, tais como em ambientes inteligentes.

1.3.4 Arquitetura Orientada a Servicos

A computacao orientada a servicos ou SOC e a arquitetura orientada a servicos ou SOA

definem conceitos importantes na area de sistemas distribuıdos. Estes conceitos tem

sido amplamente utilizados em projetos e pesquisas relacionadas a criacao e utilizacao

de servicos Web. Em SOC/SOA, a funcionalidade da aplicacao e composta de tal forma

que permite seu uso no desenvolvimento de aplicacoes que integram funcionalidades a par-

tir de servicos elementares e de outras aplicacoes, o que e conhecido como composicao de

servicos ou servicos compostos. Cada servico fornece sua funcionalidade para a aplicacao

tornando-a disponıvel atraves de uma interface padrao de acesso.

A composicao de servicos tem sido uma das areas de grande interesse de pesquisa

recentemente. A motivacao geral para isto esta relacionada a possibilidade de criacao

de servicos compostos, mais complexos e elaborados a partir de um conjunto de servicos

ja existentes. De uma forma pratica, a composicao de servicos elementares permite que

diferentes provedores de servicos sejam unificados a fim de criar servicos mais sofisticados

no nıvel logico e semantico. A comunidade de pesquisa da Internet tem reconhecido a

importancia da composicao de servicos gracas a sua flexibilidade e reuso na construcao de

aplicacoes. Entretanto, este reconhecimento tem se focado mais diretamente em servicos

Web utilizados por aplicacoes Web do que em outras abordagens, como por exemplo, em

aplicacoes moveis e ubıquas.

1.3.5 Computacao em Nuven

Vaquero et al. [15] define a computacao em nuvem de uma forma generica como sendo a

utilizacao e desenvolvimento de tecnologias dinamicamente escalaveis e virtuais, providas

em forma de servicos sobre a Internet. A escalabilidade, o modelo de utilizacao ”pagar

por utilizacao”e a virtualizacao de servicos de hardware e software definem os principais


1.4 Cenarios de Uso Proposta de Projeto de Pesquisa - DECOM/CEFET-MG

aspectos deste modelo computacional, onde o produto de software e apresentado em forma

de servico ou Software as a Service (SaS) com o objetivo de satisfazer as necessidades do

usuario. Os servicos sao geralmente providos atraves de centros de dados e construıdos a

partir de diferentes nıveis de tecnologias de virtualizacao (e.g., discos, memoria, unidade

de processamento). A ”nuvem”representa a possibilidade de desenvolvimento, instalacao

e acesso a estes servicos de qualquer local a partir de um acesso em rede.

O modelo computacional da computacao nas nuvens e normalmente dividido em tres

partes ou camadas: (a) aplicacao, (b) plataforma e (c) infraestrutura. As tres camadas

tem como objetivo fornecer os recursos necessarios para a construcao e provimentos de

servicos para clientes, sendo estes aplicacoes, dispositivos ou sistemas. O modelo tambem

apresenta como caracterısticas chave a independencia de dispositivo e local de acesso, o

compartilhamento de recursos com uma grande quantidade de usuarios, a confiabilidade,

escalabilidade e seguranca.

1.4 Cenarios de Uso

Na computacao ubıqua, podemos citar alguns cenarios de interesse que poderiam utilizar

dispositivos moveis e servicos distribuıdos com o objetivo de auxiliar o usuario nas suas

tarefas e responsabilidades diarias. Alguns destes cenarios incluem: computacao urbana,

computacao vestıvel, ambientes inteligentes, sistemas veiculares, aplicacoes adaptativas,

sistemas turısticos, autentificacao e identificacao biometrica, interfaces inteligentes, siste-

mas de saude, redes sociais, jogos, dentre outros.

De todos estes cenarios, podemos citar a computacao urbana. Ela permite que cidades

”inteligentes” (Smart Cities) possam processar informacoes do cidadao e interagir com

este por meio de sua infraestrutura. A computacao vestıvel foca no uso de dispositivos

embarcados em roupas e acessorios a fim de monitorar e auxiliar o usuario nas tarefas

diarias de forma transparente. Os ambientes inteligentes (smart spaces) proporcionam ao

usuario uma interacao transparente em que sistemas sao capazes de ”entender” o usuario

e ajustar o ambiente em funcao de seu estado ou condicao. Os demais cenarios (sistemas

veiculares, turısticos, de identificacao e de saude) representam situacoes onde dispositivos



e aplicacoes trabalham de forma reativa em funcao de dados e informacoes de perfil e

contexto periodicamente coletados do usuario e de outras entidades ao redor, a fim de

fornecer o melhor cenario possıvel (seguro e de interesse) de acordo com as caracterısticas

e interesses dos usuarios.

2 Trabalhos Relacionados

No projeto de pesquisa realizado durante o mestrado, dois prototipos foram desenvolvidos

que fizeram uso de um servidor de eventos [12] capaz de captar mudancas nas informacoes

de perfil e contexto do usuario movel e de servicos Web remotos, conforme apresentado na

Figura 2. No primeiro prototipo (Fig. 2a), o Guia Turıstico DroidGuide [11] permitiu

a coleta de informacoes de perfil e contexto turısticas a partir do dispositivo movel e o

compartilhamento destas informacoes com servicos Web sensıveis ao contexto relacionados

as atividades turısticas na regiao. Atraves da gestao de informacoes de perfil e contexto no

dispositivo e no servidor remoto de dados, o servico turıstico foi capaz de sugerir atracoes

turısticas que melhor se enquadravam nos interesses de usuarios moveis, alem de receberem

informacoes a partir de servicos remotos em funcao de seus interesses e informacoes de

contexto, tais como dados meteorologicos, de trafego e informacoes turısticas.

No segundo prototipo (Fig. 2b), apresentamos a viabilidade na utilizacao de arca-

boucos Web na construcao de prototipos de aplicacoes e servicos moveis e ubıquos sensıveis

ao contexto e coletivos. O Servico de Contexto de Emergencias ou DECS1 permite o geren-

ciamento de eventos de emergencia, de unidades moveis de emergencia (i.e., ambulancias,

viaturas policiais e do corpo de bombeiros) e de marcos fixos tais como hospitais e delega-

cias. O uso de tecnologias Web tais como o navegador Web, HTTP e AJAX possibilitaram

a analise de prototipos de servicos Ubıquos de uma forma coletiva, onde cada janela ou

aba do navegador Web desempenhou o papel de cliente movel ou fixo.

No desenvolvimento de ambos prototipos, entretanto, a utilizacao de servicos Web foi

realizada de forma abstrata, ja que este nao era o foco principal do trabalho. Neste caso,

desenvolvemos os servicos Web para o envio de notificacoes contendo informacoes de con-

1DECS: Droid Emergency Context Service.



Figura 2: Os prototipos DroidGuide (a) e DECS (b) desenvolvidos durante o trabalho demestrado [12].

texto global ou remoto para o usuario movel. Estes servicos nao possuıam a capacidade de

processamento de informacoes de perfil e contexto compostas (multiplas variaveis, com-

binacao entre variaveis) e complexas (mais de um servico elementar). Por exemplo, as

informacoes de localizacao e de perfil foram utilizadas por servicos de uma forma bem

simples, nao possibilitando inferencias sobre as informacoes compartilhadas pelos servicos

Web.

Imaginemos um cenario onde usuarios moveis desejam ou necessitam utilizar servicos

mais complexos, que possam oferecer de uma forma mais inteligente e abrangente in-

formacoes de interesse para o mesmo. Podemos citar o exemplo de um servico de busca

de passageiros (passenger pickup service) em um aeroporto, onde o servico movel e res-

ponsavel por buscar ou levar um passageiro ao aeroporto, conforme apresentado na Fi-

gura 3. Esta atividade necessita de diversas informacoes de perfil e contexto, tais como

a distancia, a situacao do trafego da origem ao destino (gestao de rotas), autonomia do

automovel (i.e., combustıvel disponıvel) que efetuara a busca ou retorno, situacao do ae-


2.1 Servicos Web Proposta de Projeto de Pesquisa - DECOM/CEFET-MG

Figura 3: Um exemplo de um servico movel para passageiros em aeroportos.

roporto e do voo, perıodo de espera no desembarque/embarque, informacoes climaticas

da regiao, caracterısticas e estado do passageiro (i.e., tipo e quantidade de bagagem, si-

tuacao, interesses e desejos, etc.). Esta abordagem apresenta diversos desafios, tais como

algumas caracterısticas e limitacoes presentes em dispositivos moveis (i.e., heterogenei-

dade, mobilidade, confiabilidade, seguranca, etc.), o processo de composicao de servicos

moveis/remotos e o compartilhamento de informacoes entre servicos (s2s) e entre servicos

e o usuario movel (s2c).

2.1 Servicos Web

Alguns trabalhos existentes na area de servicos Web ou Web Services ja oferecem a pos-

sibilidade de integracao de servicos e recursos com aplicacoes residentes em dispositivos

moveis, como em Christensen et al. [5], em Chakraborty et al. [3], em Ingstrup et al. [1].

Debaty et al. [8] propoe uma aplicacao que permite acesso a dados moveis e sensıveis ao

contexto em uma variedade de ambientes computacionais ubıquos.

As tecnologias de Servicos Web ou Web Services tem sido consideradas como solucoes

promissoras em ambientes computacionais ubıquos heterogeneos. A principal razao disto

esta no fato destes servicos utilizarem padroes como o XML e o SOAP, provendo a in-


2.1 Servicos Web Proposta de Projeto de Pesquisa - DECOM/CEFET-MG

teroperabilidade entre servicos e entre clientes, e sua alta capacidade de integracao em

processos de negocio (e.g., B2B2 e B2C3). Diversos servicos Web ja estao disponıveis para

uso por aplicacoes, e servicos adicionais direcionados em informacoes de perfil e contexto

podem ser criados com o objetivo de prover suporte a aplicacoes em execucao nos diversos

tipos de dispositivos moveis existentes. Podemos destacar algumas propostas de Work-

flows de servicos Web para ambientes ubıquos que consideram mudancas de dados de perfil

e contexto, tais como em Joohyun et al. [10] e em Cho et al. [4].

2.1.1 Composicao de Servicos Web

Os servicos disponıveis em ambientes ubıquos precisam tambem prover de uma forma

automatica a adaptacao para usuarios moveis de acordo com as informacoes dinamicas

de perfil e contexto que podem ser obtidas tanto do usuario quanto do ambiente em que

ele esta. Em alguns casos, a composicao de servicos ser torna possıvel e util, onde uma

combinacao de servicos Web semelhantes e/ou complementares seria disponibilizada ao

usuario. O principal objetivo da composicao esta na satisfacao das necessidades do usuario

atraves da combinacao de servicos elementares criados ou ja existentes, em situacoes onde

nao ha um servico disponıvel no ambiente capaz de realizar uma determinada funciona-

lidade. Urbieta et al. [14] destaca a composicao de servicos em ambientes inteligentes

e dinamicos focando nas seguintes caracterısticas: especificacao (i.e., qualidade, uso de

recursos, etc.), execucao (i.e., contingencia e escalabilidade) e disponibilidade (i.e., topo-

logia, infraestrutura, etc.), usabilidade, adaptabilidade e eficiencia no seu uso. Bronsted

et al. [1] apresenta a composicao de servicos como sendo uma composicao de quatro

principais areas: ciencia de contexto, gerenciamento de contingencias, gerenciamento da

heterogeneidade de dispositivos e prover recursos aos usuarios moveis.

Podemos destacar alguns trabalhos ja desenvolvidos que apresentam algumas carac-

terısticas da composicao de servicos em aplicacoes e servicos moveis. Chakraborty et al.

[3] apresenta algumas limitacoes existentes na computacao ubıqua no que diz respeito a

composicao de servicos nestes tipos de ambientes, ja que a composicao e aplicada em boa

2B2B: Business to Business3B2C: Business to Client



parte nos ambientes Web distribuıdos. E destacado algumas caracterısticas especıficas tais

como a mobilidade, heterogeneidade em dispositivos, confiabilidade e a variabilidade de

recursos no ambiente computacional. Nesta proposta, Chakraborty et al. [3] apresenta

uma abordagem distribuıda nos processos de descoberta e intermediacao para possibili-

tar a composicao de servicos em ambientes moveis levando em consideracao as limitacoes

apresentadas acima. Quatro topicos essenciais sao apresentados no que diz respeito a com-

posicao de servicos moveis: (a) um modelo distribuıdo de coordenacao, (b) heterogeneidade

de recursos e ciencia do contexto, (c) gerenciamento da mobilidade e adaptabilidade e (d)

tolerancia a falhas e confiabilidade.

No nosso trabalho, desejamos estender a coleta e compartilhamento de informacoes de

perfil e contexto atraves do uso de servicos Web compostos a fim de possibilitar ao usuario

servicos mais sofisticados envolvendo tambem dispositivos de HW (sensores, atuadores,

dispositivos embarcados) e componentes de SW (servicos, aplicativos e sistemas). Esta

extensao inclui a construcao de uma ferramenta de projeto capaz de criar composicoes

entre servicos Web elementares para aplicacoes e servicos moveis.

3 Metodologia

Esta secao apresenta metodologia proposta para o projeto de pesquisa em questao. E

apresentado nesta secao o desenvolvimento de projeto a ser aplicado e o plano de trabalho.

3.1 Desenvolvimento de Projeto

Para o desenvolvimento deste projeto, propoe-se a execucao das seguintes atividades:

1. Pesquisa Bibliografica: elaboracao e estudo em forma de pesquisa bibliografica a

fim de levantar as informacoes sobre padroes, tecnologias, protocolos, arquiteturas e

propostas existentes de servicos em aplicacoes e servicos moveis e ubıquos;

• Levantamento e associacao com as areas correlacionadas: visao com-

putacional (VC), engenharia de SW, sistemas distribuıdos, redes complexas,

inteligencia artificial (IA), dentre outras.


3.2 Plano de Trabalho Proposta de Projeto de Pesquisa - DECOM/CEFET-MG

2. Fundamentacao Teorica: Realizaremos a caracterizacao do problema da com-

posicao de servicos moveis e do uso destes por aplicacoes e servicos moveis e ubıquos.

A pesquisa e definicao de algoritmos relacionados serao tambem realizadas nesta

etapa do projeto.

3. Identificacao de Requisitos: Definicao dos requisitos para o desenvolvimento de

prototipos de aplicacoes servidoras responsaveis por armazenar, compor e prover

servicos compostos para usuarios moveis correlacionado com os itens (1) e (2).

4. Levantamento e selecao de cenarios de uso: avaliar e estudar a viabilidade de

cenarios de uso aplicaveis para a aplicabilidade de sistemas ubıquos/pervasivos.

5. Construcao de simulacao: definicao de componentes de HW e SW necessarios

para a simulacao de ambientes ubıquos/pervasivos

6. Prototipos: Desenvolvimento de prototipos de aplicacoes servidoras e clientes que

utilizem os servicos identificados/selecionados.

7. Analise de Resultados: Avaliacao dos prototipos desenvolvidos a fim de avaliar-

mos a escalabilidade, a capacidade e a viabilidade na construcao de servicos moveis

e ubıquos.

• Analise: avaliacoes qualitativas e quantitativas de simulacoes e com usuarios

reais.

3.2 Plano de Trabalho

O plano de trabalho para o projeto de pesquisa proposto engloba as seguintes atividades

contınuas durante todos os ciclos do projeto de pesquisa proposto:

• Orientacoes: captacao de alunos, professores e pesquisadores de graduacao, mes-

trado e doutorado nas areas correlacionadas.

• Parcerias: busca de parcerias com outras entidades (i.e. instituicoes e empresas) e

laboratorios a fim de promover a colaboracao entre diferentes areas da computacao

e tecnologias.



Tıtulo DescricaoUbiComp ACM International Joint Conference on Pervasive and Ubiquitous Computing -

http://ubicomp.orgMobiquitous International Conference on Mobile and Ubiquitous Systems: Computing, Networking and

Services - http://mobiquitous.orgPerCom International Conference on Pervasive Computing and Communications -

http://www.percom.orgUbiComm International Conference on Mobile Ubiquitous Computing, Systems, Services and Techno-

logies - http://www.iaria.org/conferences/UBICOMM.htmlPeccs International Conference on Pervasive and Embedded Computing and Communication Sys-

tems - http://www.peccs.orgWNMC Wireless and Mobile Networking Conference - http://wmnc2014.uc.pt/MobiCom The Annual International Conference on Mobile Computing and Networking -

http://www.sigmobile.org/mobicom/MobiCase International Conference on Mobile Computing, Applications and Services -

http://mobicase.org/2014/show/homeIEEE PervasiveComputing

IEEE Pervasive Computing - http://www.computer.org/portal/web/computingnow/pervasivecomputing

Springer PUC Personal and Ubiquitous Computing - http://www.interaction-design.org/references/periodicals/personal and ubiquitous computing.html

Tabela 1: Principais conferencias e periodicos nas areas de Computacao Movel e Ubıqua.

• Artigos: publicacoes dos resultados nas principais conferencias e periodicos na area,

algumas destas listadas na tabela 1.

4 Consideracoes Finais

Podemos destacar nesta secao alguns laboratorios de pesquisa existentes que ja possuem

projetos de pesquisa na area de computacao movel e ubıqua e que poderiam colaborar neste

projeto. O objetivo da colaboracao e prover a troca de conhecimento nas diversas areas e o

aumento da qualidade da pesquisa de forma distribuıda e colaborativa. Podemos destacar

dois principais laboratorios: o Mobilis (DCC-UFMG) e o iMobilis (DECOM-UFOP).

O grupo de pesquisa Mobilis4 do Departamento de Ciencia da Computacao da UFMG

teve como objetivo o desenvolvimento de aplicativos s servicos adaptativos em dispositi-

vos moveis. Este projeto teve como parceiros as universidades PUC-Rio (Laboratory for

Advanced Collaboration5) e a Universidade Tecnica de Dresden na Alemanha. Em Dezem-

bro de 2008, o prototipo DroidGuide foi apresentado na Universidade Tecnica de Dresden

como resultado de pesquisa durante o ano de 2008.

O grupo de pesquisa iMobilis6 da Universidade Federal de Ouro Preto foi criado

4http://www.dcc.ufmg.br/dcc/?q=en/node/6105http://www.lac.inf.puc-rio.br/6http://www.decom.ufop.br/imobilis/


REFERENCIAS Proposta de Projeto de Pesquisa - DECOM/CEFET-MG

em 2010 para o desenvolvimento de pesquisa nas areas de computacao movel e ubıqua

utilizando sistemas embutidos e plataformas moveis baseadas em Android e iOS. Podemos

destacar com um grande avanco deste grupo a construcao de aplicativos moveis, tais como

o Cloud Tourism[7], Cidades Inteligentes [6] e Automoveis Inteligentes [2].

Referencias

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