proposta de projeto de pesquisa - cefet - 2014
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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
wpjr2@yahoo.com
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
Waldir Ribeiro Pires Junior 3
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
Waldir Ribeiro Pires Junior 4
Proposta de Projeto de Pesquisa - DECOM/CEFET-MG
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.
Waldir Ribeiro Pires Junior 5
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
Waldir Ribeiro Pires Junior 6
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
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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.
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1.3 Areas Relacionadas Proposta de Projeto de Pesquisa - DECOM/CEFET-MG
• 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
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1.3 Areas Relacionadas Proposta de Projeto de Pesquisa - DECOM/CEFET-MG
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
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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
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Proposta de Projeto de Pesquisa - DECOM/CEFET-MG
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.
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Proposta de Projeto de Pesquisa - DECOM/CEFET-MG
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-
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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-
Waldir Ribeiro Pires Junior 14
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
Waldir Ribeiro Pires Junior 15
Proposta de Projeto de Pesquisa - DECOM/CEFET-MG
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.
Waldir Ribeiro Pires Junior 16
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.
Waldir Ribeiro Pires Junior 17
Proposta de Projeto de Pesquisa - DECOM/CEFET-MG
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-
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http://www.sigmobile.org/mobicom/MobiCase International Conference on Mobile Computing, Applications and Services -
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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/
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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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in pervasive computing. IEEE Pervasive Computing, 9(1):62–70, January 2010.
[2] Carros inteligentes. http : //www.decom.ufop.br/imobilis/?pageid = 110.
[3] Dipanjan Chakraborty, Anupam Joshi, Tim Finin, and Yelena Yesha. Service com-
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Integrating the physical world with the web to enable context-enhanced services,
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