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Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Trabalhos dos Alunos de Informática da FEUP

Os principais trabalhos desenvolvidos pelos alunos do

LEIC/MIEIC

Projeto FEUP 2016/2017 -- MIEIC:

Manuel Firmino José Magalhães Cruz

Equipa 1MIEIC01_2:

Supervisor: José Magalhães Cruz Monitor: Bruno Madeira

Estudantes & Autores:

Afonso Azevedo [email protected] Gonçalo Santos [email protected]

Guilherme Silva [email protected] João Vieira [email protected]

Pedro Lopes [email protected] Susana Lima [email protected]

Trabalhos dos alunos de Informática da FEUP - Os principais trabalhos desenvolvidos pelos alunos da(o) LEIC/MIEIC 1

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mailto:[email protected]









Resumo

Este trabalho foi realizado no âmbito da unidade curricular do Projeto FEUP, da

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, com o objetivo de responder a uma

pergunta: “Quais foram os principais trabalhos desenvolvidos pelos alunos da LEIC?”.

Para responder a esta pergunta, o projeto tem como objetivos: caracterizar os trabalhos

desenvolvidos pelos alunos de Informática da antiga Licenciatura de Informática e de

Computação ao longo da vida do curso; apresentar o essencial e os pormenores de 3 dos

melhores trabalhos desenvolvidos na LEIC e sugerir novos temas a desenvolver ou novas

áreas a abordar.

Para a realização de todas as componentes pedidas, começamos por fazer pesquisa

sobre o curso da LEIC e sobre os trabalhos desenvolvidos pelos alunos do mesmo curso.

Depois fizemos a seleção dos três melhores de forma a termos uma amostra variada. Por

fim, organizamos a informação já selecionada em texto para o relatório e para o poster.


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Índice

1. Introdução

2. Trabalhos na LEIC

2.1 Estatística dos Trabalhos da LEIC

3. Trabalhos MIEIC

3.1 Contribuição dos alunos para o projetos no GitHub

3.1.1 Projeto Mopidy

3.2 Projeto “Tecnologias de Distribuição e Integração”

3.2.1 Arquitetura Física

3.2.2 Arquitetura Lógica

3.3 Train Ticket App

3.3.1 User Application

3.3.2 Inspector Application

3.3.3 Server Application

4. Sugestão Trabalhos

5. Conclusões

Referências bibliográficas


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1. Introdução

O presente trabalho relaciona a nossa perspetiva desenvolvida sobre o Presente,

Passado e Futuro, a nível dos trabalhos propostos nas diferentes unidades curriculares, da

LEIC/MIEIC.

Mais concretamente, abordamos assuntos que vão desde a explicação geral dos

trabalhos tratados ao longo da LEIC/MIEIC, passando pela exemplificação de alguns

realizados em anos anteriores, à proposta de novos temas que poderiam ser interessantes

de desenvolver.

Desenvolvemos o trabalho nas três secções supramencionadas, sendo que a segunda

(Trabalhos do MIEIC) é igualmente repartida em três subseções, nas quais abordamos

projetos como o “Mopidy”, que serão explicados.

Importa referir ainda neste ponto a existência da questão inicial “Quais foram os

principais trabalhos desenvolvidos pelos alunos da LEIC/MIEIC?”.

Para concretização desses trabalhos, além da própria pesquisa que cada um de nós

realizou, questionamos regentes e docentes das diferentes unidades curriculares para

descobrir, quais seriam os melhores projetos a explorar neste âmbito.


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2. Estatísticas dos Trabalhos da LEIC

Durante o primeiro ano da LEIC, as UC não possuem trabalhos práticos de grandes 1

dimensões, nos quais seja necessário um grande investimento de tempo e esforço. Na

verdade, apenas no segundo ano os trabalhos práticos realizados em aula começam a ter

um peso mais significativo na avaliação, sejam estes individuais ou em grupo (como é a

maioria), em UC’s como Laboratório de Programação Orientada a Objetos e Laboratório de

Computadores.

No 3º ano, os trabalhas práticos exigem cada vez mais tempo para que sejam realizados

com qualidade, e por isso mesmo, os trabalhos começam a ser acompanhados nas aulas

práticas de cada UC, e grande parte deles são desenvolvidos fora das aulas. Novamente,

existe um padrão na realização dos trabalhos - são quase todos feitos em equipa.

Tanto o 4º como o 5º ano da LEIC possuem UC nas quais um grande peso da avaliação

são os trabalhos práticos/projetos desenvolvidos quer na aula quer em casa,

independentemente do grau de complexidade do trabalho em si. No 4º ano existem 4 UC

obrigatórias em cada semestre, havendo ainda as disciplinas optativas, e no 5º ano todas as

UC são optativas e é possível escolher algumas dentro de um leque bastante variado e

extenso.

Essencialmente, existem 3 tipos de UC’s. Algumas delas possuem um projeto para ser

desenvolvido ao longo do semestre. Noutras existem trabalhos práticos e laboratoriais, que

podem ser desenvolvidos ou fora ou nas aulas. Por fim, existem ainda algumas UC’s cujo

grande peso da avaliação está em testes escritos

Para além disso, os temas desenvolvidos ao longo de cada UC são bastante variados, e

abrangem duas grandes áreas: uma área relativa a programação, bases de dados e

software, e outra relativa à gestão empresarial. E nestas duas áreas, existem algumas UC

que se destacam na componente prática.

Por exemplo, na UC Laboratório e Desenvolvimento de Software do 4º ano da LEIC,

parte da avaliação é feita a um projeto desenvolvido pelos alunos em equipas. Esta

avaliação está dividida em 5 iterações, sendo que em cada uma os alunos têm de entregar

certos documentos das diferentes fases de criação do seu software final. Este projeto é

acompanhado nas aulas laboratoriais, mas grande parte é realizado fora das aulas. Tanto

1 UC - Unidades Curriculares


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nesta UC como noutras (Agentes e Inteligência Artificial Distribuída por exemplo), a

componente prática é utilizada pelos professores como a orientação para a aprendizagem.

Já no 5º ano da LEIC, grande parte da avaliação nas várias UC é distribuída por um

exame final e por trabalhos práticos realizados em sala de aula, como é por exemplo a UC

Armazéns de Dados ou Gestão de Operações. No entanto, comparativamente ao ano

anterior, existe uma maior número de UC’s que abordam temas relacionados ou em

contexto, não com a informática em específico, mas sim com a gestão empresarial

(Metodologias de Planeamento e Escalonamento e Sistemas de Apoio à Decisão por

exemplo). Para além, no segundo semestre deste ano está ainda contemplado um estágio.

No gráfico abaixo (Fig. 1) estão representados os dados estatísticos relativos à

componente prática das UC’s do curso da LEIC ao longo dos 5 anos[1].

Figura 1 - Gráfico com as modalidades da componente prática das UC’s da LEIC


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3. Trabalhos MIEIC

3.1 Contribuição dos alunos para o projetos no GitHub

No âmbito da Unidade Curricular “Engenharia de Software” do 3º ano do MIEIC, os

alunos foram convidados a contribuir para um projeto open source no GitHub, essa

contribuição passou principalmente por documentar este projetos. Para este efeito os alunos

foram divididos em grupos de 4 elementos e cada grupo teve de escolher um projeto que

ainda estivesse ativo e com alguma complexidade. Todo o projeto teve espaço na

plataforma online GitHub, incluindo a comunicação entre membros da equipa e participantes

externos que participam ativamente no projeto. Este teve de envolver os alunos nos vários

passos da engenharia de software (Fig 1). (Rui Maranhão - 2015)

Figura 2 - Passos do desenvolvimento de um programa


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3.1.1 Projeto “Mopidy”

Mopidy é um servidor escrito em Python, que permite a reprodução de música em

diversos dispositivos armazenada numa série de plataformas como Spotify, SoundCloud,

Google Play Music e através de um disco local. Contudo, na versão base deste programa

apenas podemos reproduzir através de um disco local, tudo o resto pode ser obtido através

de extensões, que também são parte do projeto em questão.

Como já foi referido Mopidy é apenas um servidor que pode correr em sistemas

operativos como o Linux e o MacOS, desde que tenham uma conexão à internet e alguma

saída de áudio. Uma implementação muito comum deste software é a sua instalação num

Raspberry Pi[1], um computador pequeno e barato que pode ser usado como um servidor.

Mopidy possui APIs[2] para Python[3], JSON-RPC[4] e JavaScript[4], com estas

ferramentas podemos adicionar as funcionalidades que desejarmos. Um exemplo muito

notório é o uso de um leitor de cassetes antigo para trocar de playlist no Spotify.

(https://docs.mopidy.com/en/latest/ - 2016)

3.1.1.1 Extensões

Como já foi referido Mopidy possui extensões que expandem as funcionalidades

daquilo que programa pode fazer, exemplos são notórios:

● Mopidy-Spotify - permite reproduzir músicas da biblioteca de músicas da aplicação

Spotify

● Mopidy-YouTube - permite acesso ao áudio de vídeos na plataforma YouTube

● Mopidy-Podcast - permite fazer stream de RSS feeds

Estes são alguns exemplos de extensões entre muitas outras disponíveis em:

https://docs.mopidy.com/en/latest/ext/backends/.


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https://docs.mopidy.com/en/latest/

https://docs.mopidy.com/en/latest/ext/backends/

3.2 Projeto “Tecnologias de Distribuição e Integração”

No âmbito da Unidade Curricular “Tecnologias de Distribuição e Integração” do 4º

ano do MIEIC, os alunos Leonardo Faria e Vítor Teixeira descreveram a utilização de um

sistema distribuído usando SOA que através de uma instituição financeira, como um banco 2

ou uma corretora, permite a venda e compra de ações. As ordens de compra/venda são

feitas através dos balcões da instituição, por um funcionário numa aplicação GUI ou pelos 3

próprios clientes através de uma aplicação web de e-banking. As ordens são executadas

pelo serviço bolsista utilizando uma aplicação que lista as ordens por executar. Esta

aplicação permite ainda alterar o valor das ações.

3.2.1 Arquitetura Física

O serviço de compra/venda é baseado num modelo de cliente-servidor, no qual o

Departamento de Informática serve como servidor e tanto o balcão como a web-app são

clientes. A comunicação é realizada por HTTP[1] como pedidos REST[2]. O Departamento

de Informática comunica com o Serviço Bolsista através de uma fila de mensagens e este

responde usando os serviços REST, como pode ser observado na Figura 3.

2 SOA - Service Oriented Architecture 3 GUI - Graphical user interface

Trabalhos dos alunos de Informática da FEUP - Os principais trabalhos desenvolvidos pelos alunos da(o) LEIC/MIEIC

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Figura 3 - Arquitetura Física

3.2.2 Arquitetura Lógica

A aplicação do serviço Bolsista, que permite realizar operações de compra e venda de

ações, alterar o seu valor e guardar as ações por realizar, está implementada em Java[3],

recorrendo à biblioteca Java Swing[4] para gerar a interface gráfica. A comunicação com o

Departamento de Informática utiliza a biblioteca RabbitMQ[5] através de pedidos HTTP.

O servidor do Departamento de Informática é baseado em javaEE[6], hospedando os

WebServices, implementados em REST, pelo Glassfish[7]. A Web app, também hospedada

pelo Glassfish, utiliza HTML, Javascript e CSS, além de Jquery e Bootstrap. Os dados são

guardados numa base de dados em MySQL[8].

3.2.3 Funcionalidades

O serviço bolsista permite realizar as operações de compra/venda, alterar a cotação das

ações e guardar as operações por realizar, caso não possam ser executadas de imediato. A

WebApp e a aplicação de balcão têm funcionalidades semelhantes, permitindo listar a

carteira de ações e as operações dos clientes, listar as ações das empresas e criar novas

operações.

Figura 4 - Página de Cliente na WebApp


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3.3 Train Ticket App

No âmbito da Unidade Curricular “Computação Móvel” do 5º ano do MIEIC, os

alunos André Silva e Pedro Fernandes idealizaram e desenvolveram um par de aplicações

(ambas Android apps ) com o intuito de permitir a compra e a validação de bilhetes de

comboio de forma rápida, eficaz e segura. Por um lado, uma destas aplicações - «Train

Ticket App» - seria utilizada pelo cliente para a compra de bilhetes, com hipótese de escolha

do lugar, para a consulta de horários de partida e chegada de inúmeros comboios, bem

como da duração das viagens, do preço e da lista dos bilhetes anteriormente comprados.

Por outro lado, a aplicação - «Inspector Ticket App » -, que seria utilizada pelo inspetor,

tendo portanto um uso restrito, teria o propósito de validar os bilhetes adquiridos através da

outra app e permitir a consulta de estatísticas relativas ao número de bilhetes emitidos.

O projeto encontra-se dividido em três componentes principais : “Server Application”,

“User Application” e “Inspector Application”. Ambas as aplicações Android (Utilizador e

Inspector) foram construídas utilizando uma arquitetura que se assemelha ao padrão MVC 4

[1] com o fim de separar os objetivos dos diferentes componentes o máximo possível.

4 MVC-Model view controller


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Figura 5 - Train Ticket App e Inspector Ticket App, respetivamente

3.3.1 User Application

Após o registo na aplicação (para o qual é necessário um email válido, um nome e

uma password), o usuário tem a possibilidade de comprar bilhetes através da opção «Buy

Tickets» que se encontra no menu principal, escolhendo as estações em que inicia e

termina a viagem («Calculate Route») e a data da mesma («Select Date»), estando esta

suscetível a mudanças se for do interesse do comprador. É também possível a escolha do

lugar que este deseja ocupar («Pick Seat»).

O pagamento é efetuado com cartão de crédito, pelo que o comprador tem de

fornecer o número do cartão, uma data válida de expiração (mês e ano) e o código de

segurança do mesmo. O usuário pode também consultar informações acerca de compras

anteriores clicando na opção «My Tickets» apresentada em diferentes menus.

Para que ocorra a validação dos bilhetes o comprador deve ir a «Ticket Activity»,

onde encontra toda informação sobre os mesmos, incluindo códigos QR[2] e NFC[3]

necessários à sua verificação.


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3.3.2 Inspector Application

Por um lado,o inspetor tem a possibilidade de validar os bilhetes de duas maneiras

distintas, depois de se registar na aplicação: ou através de códigos QR ou de NFC tags. No

primeiro caso, o inspetor deve clicar na opção «Validate aTicket(QRCode)» que o

redireciona para «QRCode Validation Activity», na qual um scanner de câmara tenta captar

o sinal emitido pelo código QR gerado no Ticket Menu da aplicação do cliente. No segundo

caso, opta por «Validate a Ticket (NFC)» que o redireciona para «Scan NFC Activity», onde

aguarda até examinar o NFC de um dispositivo disponível, nomeadamente o do cliente. Tal

acontece tocando simultaneamente em ambos os dispositivos até a informação de validação

do bilhete ser transmitida para a aplicação do inspetor. Para consultar as estatísticas

relativas ao número de bilhetes emitidos e verificados num dia, o inspetor deve optar por

«See Tickets Statistics» que o conduz, progressivamente, até essa informação, recorrendo a

diferentes gráficos.

Por outro lado, através desta aplicação é possível atualizar informações sobre a

venda de bilhetes de modo a que os compradores consigam constatar quais bilhetes ainda

estão disponíveis para compra («Upload Stored Tickets»).

3.3.3 Server Application

Por fim temos a componente do servidor que utiliza uma interface de programação

de aplicações (API)[4] baseada em serviços web REST que usa NodeJS 4.0 [5].

A aplicação de servidor tem diversas funções que são fundamentais para o funcionamento

das componentes em Android.

Os certificados de chaves de segurança tanto públicas como privadas que permitem

a autenticação de informação enviada pela internet estão guardadas nos servidores e

salvaguardam os pedidos dos utilizadores de serem interceptados por terceiros. A

armazenagem, a atualização e a modificação dos esquemas das bases de dados também

são responsabilidade dos servidores. Cada tabela relevante de base de dados com funções

de operações lógicas tem um modelo enquanto que as bases de dados são iniciadas por

scripts [6] tanto os scripts como os modelos estão guardados nos servidores.


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Além destas tarefas, esta componente define as rotas para as comunicações REST através

da interface de programação de aplicações e valida o input [7] para as rotas referidas.

4. Sugestões de trabalhos

- Desenvolvimento de uma aplicação para android que possibilita a leitura e registo de

receitas médicas e que ajude o utente a gerir a toma de medicamentos.

- Desenvolvimento de uma aplicação para android que possibilita uma melhor

preparação aquando de um incêndio: a aplicação mostrava um mapa do edifício em

questão e marcava a posição do utilizador e a posição na qual o incêndio

começou/alarme de incêndio foi ativado; permitindo uma evacuação mais imediata

de quem se encontra mais perto do local de início do fogo.

- Desenvolvimento de um projeto como uma turma, em que cada grupo é responsável

por apenas uma parte do desenvolvimento do trabalho, fomentando assim o conceito

de abstração já referido nas aulas

- Desenvolvimento de um projeto entre vários anos do mesmo curso, e talvez até entre

unidades curriculares relacionadas, em que o objetivo é não só a criação de um

produto final (seja ele uma aplicação ou um programa) como também o crescimento

das capacidades de trabalho em equipa e do espírito de grupo necessário em

qualquer profissão no futuro.


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5. Conclusões

Tendo como questão inicial a supramencionada na introdução e tendo desenvolvido

todos os tópicos a que nos propusemos na mesma, resta apenas referir que os objetivos do

trabalho foram cumpridos e que a questão inicial foi respondida com sucesso em todos

esses tópicos expostos.

Os trabalhos desenvolvidos ao longo do curso da LEIC são caracterizados pela

variedade, existindo uma grande quantidade de trabalho e projetos diferentes que os alunos

têm a oportunidade de realizar, tanto em pequena como em grande escala. Mais relevante

ainda é o facto de os trabalhos fomentarem nos alunos o crescimento do espírito de equipa

e também a expansão dos horizontes de conhecimento dos alunos. Desde trabalhos práticos

simples a grandes projetos, todos são importantes no desenvolvimento de competências e

no crescimento individual e em grupo dos estudantes.

No entanto, é também importante realçar o facto de este trabalho, por incluir uma

vertente de pesquisa e recolha de informações, permitiu um alargamento do horizonte de

conhecimentos dos alunos relativamente aos trabalhos realizados em diferentes cadeiras do

curso, representando por isso uma mais valia para quem o realizou.


16/18

Referências bibliográficas

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto. 2016. “Cursos.” FEUP . Accessed

October 19.

https://sigarra.up.pt/feup/pt/cur_geral.cur_planos_estudos_view?pv_plano_id=638&pv

_ano_lectivo=2007&pv_tipo_cur_sigla=l&pv_origem=cur.

“Mopidy” 2016. Mopidy — Mopidy 2.0.1 Documentation . Accessed October 16.

https://docs.mopidy.com/en/latest/.

Rui Maranhão. 2016. “Using Github to Teach Software Engineering: A Hands-on Approach.”

Gist . Accessed October 16.

https://gist.github.com/ruimaranhao/b2c64e906ac9a6bcad02.

Silva, André e Fernandes, Pedro. “Train Ticket App”. FEUP, 2015.

Pascoal Faria, Leonardo e Teixeira, Vítor. “Tecnologias de Distribuição e Integração”. FEUP,

2015

Lista de referências bibliográficas 5

Estatísticas dos Trabalhos da Leic

[1]https://sigarra.up.pt/feup/pt/cur_geral.cur_planos_estudos_view?pv_plano_id=638&pv

_tipo_cur_sigla=&pv_origem=CUR&pv_ano_lectivo=2007 6

Trabalhos MIEIC

3.1

[1]https://www.raspberrypi.org

[2]http://readwrite.com/2013/09/19/api-defined/

[3]https://www.python.org/

5 Todos os links que se encontram nesta lista foram visitados em Outubro de 2016. 6 Neste link encontra-se uma lista de todas as unidades curriculares da LEIC no ano letivo

2007/2008.


17/18

https://gist.github.com/ruimaranhao/b2c64e906ac9a6bcad02

https://sigarra.up.pt/feup/pt/cur_geral.cur_planos_estudos_view?pv_plano_id=638&pv_tipo_cur_sigla=&pv_origem=CUR&pv_ano_lectivo=2007

https://sigarra.up.pt/feup/pt/cur_geral.cur_planos_estudos_view?pv_plano_id=638&pv_tipo_cur_sigla=&pv_origem=CUR&pv_ano_lectivo=2007

https://www.raspberrypi.org/documentation/

http://readwrite.com/2013/09/19/api-defined/

https://www.python.org/

[4]http://www.jsonrpc.org/specification

3.2

[1]http://searchwindevelopment.techtarget.com/definition/HTTP

[2http://www.restapitutorial.com/lessons/whatisrest

[3]https://java.com/en/download/faq/whatis_java.xml

[4]https://www.techopedia.com/definition/26102/java-swing

[5]https://www.rabbitmq.com/features.html

[6]http://www.oracle.com/technetwork/java/javaee/overview/index.html

[7]https://www.techopedia.com/definition/27238/glassfish

[8]http://www.thesitewizard.com/faqs/what-is-mysql-database.shtml#void

3.3

[1]http://tableless.com.br/mvc-afinal-e-o-que

[2]http://br.qr-code-generator.com

[3]http://electronics.howstuffworks.com/nfc-tag.htm

[4]http://techterms.com/definition/api

[5]https://nodejs.org/en/

[6]http://searchenterpriselinux.techtarget.com/definition/script

[7]http://www.computerhope.com/jargon/i/input.htm


18/18

http://www.jsonrpc.org/specification

http://searchwindevelopment.techtarget.com/definition/HTTP

http://www.restapitutorial.com/lessons/whatisrest

https://java.com/en/download/faq/whatis_java.xml

https://www.techopedia.com/definition/26102/java-swing

https://www.rabbitmq.com/features.html

http://www.oracle.com/technetwork/java/javaee/overview/index.html

https://www.techopedia.com/definition/27238/glassfish

http://www.thesitewizard.com/faqs/what-is-mysql-database.shtml#void

http://tableless.com.br/mvc-afinal-e-o-que

http://br.qr-code-generator.com/

http://electronics.howstuffworks.com/nfc-tag.htm

http://techterms.com/definition/api

https://nodejs.org/en/

http://searchenterpriselinux.techtarget.com/definition/script

http://www.computerhope.com/jargon/i/input.htm

trabalhos dos alunos de informática da feup os principais ...projfeup/submit_16_17/... · melhores...

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