UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS

FACULDADE DE COMPUTAÇÃO

CURSO DE BACHARELADO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO

DISCIPLINA: METODOLOGIA DO TRABALHO CIENTÍFICO

PESQUISA BIBLIOGRÁFICA

COMPUTAÇÃO UBÍQUA

Alunos: Derick Eduardo Dias Rosa

Renato Renison Moreira Oliveira

Professor(a): Mariane Kogut Eliasquevici

Belém

2010

ALUNOS

Derick Eduardo Dias Rosa

Renato Renison Moreira Oliveira

COMPUTAÇÃO UBÍQUA

Pesquisa bibliográfica apresentada à

Disciplina de Metodologia do Trabalho Científico

Como um dos pré-requisitos para avaliação

Professor: Marianne Kogut Eliasquevici

BELÉM

2010

"As tecnologias mais profundas e duradouras são aquelas que desaparecem. Elas dissipam-se nas coisas do dia a dia até tornarem-se indistingüíveis."

Mark Weiser - 1952 a 1999 - Cientista Chefe do XEROX PARC - "O Computador do Século 21" - tradução livre.

Introdução

A história da computação pode ser dividida em três gerações de

tecnologia de computação, definidas pelo tipo de paradigma computacional

predominante em cada período. Inicialmente se teve a era dos mainframes, onde

basicamente se tinha uma máquina para vários usuários, logo depois se

desenvolveu o ambiente computacional dos PC’s ou desktops, onde já havia a

possibilidade de uma máquina para cada usuário, mas que não possibilitavam a

mobilidade de seus usuários. A partir da década de 90 surge então à idéia da

computação invisível ou Ubíqua (sinônimo de onipresente) na qual a computação

não se limitaria mais aos terminais de trabalhos ou aos PC’s e passaria a ser

invisível e universal, nesse novo paradigma se teria várias máquinas para cada

usuário. A computação Ubíqua foi definida por Mark Weiser como sendo o terceiro

grande paradigma computacional já em 1991, quando lançou seu artigo “The

Computer for the 21st Century”, nascia ali uma linha de pesquisa até então

inexplorada e que, trouxe e ainda traz para os usuários a portabilidade e a

expansibilidade da informática. Para Weiser a computação não estaria restrita aos

computadores, porém habitaria em diversos objetos do cotidiano, logo a atenção

do usuário estaria voltada para execução da tarefa em si e não mais para o

dispositivo utilizado, dispensando assim conhecimentos técnicos da máquina

utilizada e tornando a computação imperceptível.

1-Computação Ubíqua

1.1 - Conceitos e tecnologias envolvidas na computação Ubíqua

Na época em que vivemos, já estamos presenciando pouco a pouco a

ubiqüidade da computação, pois seja nos celulares, nos computadores de mão,

em qualquer dispositivo digital pessoal, a informática está presente, de uma forma

transparente.

Muitas pesquisas vêm sendo feitas nessa área que vem crescendo

bastante nestes tempos. Os tópicos das pesquisas vão desde protótipos de rede

provendo acesso básico a qualquer tipo de dispositivo sem fio, suporte à

mobilidade na rede, transparência, segurança, otimização do espaço de

armazenamento, melhora na largura de banda, e dentre outros tópicos.

O ambiente buscado pela Computação Ubíqua é aquele onde em todo

lugar haverá um rede sem fio, à disposição dos usuários, e que todos os

dispositivos digitais possam se comunicar entre si, capazes de transmitir

informação, se adaptando ao software de cada um. Também se busca um

ambiente onde tais dispositivos possam tomar certas decisões voluntariamente,

sem a participação do usuário. Toda essa idealização de um ambiente

ubiquamente informatizado gera várias perguntas, que se resumem no como

tornar esse cenário possível. São essas as perguntas que procuraremos

responder nesta pesquisa.

Costuma-se muito usar termos como Computação Móvel, Computação

Pervasiva, Computação Nomádica, como sinônimos da Computação Ubíqua, o

que não é verdade.

A Computação Móvel baseia-se em um ambiente onde o computador

estaria sempre presente ao indivíduo, não importando a localização. Sua limitação

está no fato de que até agora, um dispositivo não consegue modelar-se a uma

rede automaticamente, sem alguma interação do usuário.

A Computação Pervasiva busca um ambiente onde os computadores

estariam presentes, mas de forma invisível ao usuário, recolhendo informações da

rede automaticamente, e se ajustando a elas, também sendo capaz de interagir

com outros dispositivos, ampliando ainda mais a idéia de portabilidade.

Desse modo, a Computação Ubíqua seria nada menos do que a junção da

Computação Móvel com a Computação Pervasiva, buscando dar ao usuário maior

mobilidade e maior conforto com relação ao tratamento da rede, sem se preocupar

em como a rede vai ser identificada pelo dispositivo.

A Computação Ubíqua permite identificar três princípios: A diversidade, a

descentralização e a conectividade.

A diversidade trata da vasta gama de dispositivos que hoje

podemos obter. Essa variedade de dispositivos remete ao fato de

como os dispositivos devem se adaptar de forma eficiente e

conveniente, para que não haja futuros conflitos em suas

execuções.

A descentralização explica que não há um dispositivo

completamente responsável pelo que acontece na rede. Cada

dispositivo, individualmente, tem uma parcela de responsabilidade.

Tudo isso cria um ambiente de sistemas distribuídos.

A conectividade é a capacidade que os dispositivos teriam de ir se

adaptando automaticamente às diversas redes, à medida que o

usuário fosse se locomovendo.

Dispositivos.

A tendência é cada vez mais incluir um maior número de dispositivos

eletrônicos e digitais no mundo da computação ubíqua. Ambientes como a

residência, o meio de transporte e o trabalho permitirão que o usuário fique a todo

tempo conectado à rede, fornecendo maior comodidade, segurança,

entretenimento e informação. Haverá uma série de dispositivos que suportarão

estes serviços, tais como: controles, eletro-domésticos, ar-condicionado, relógios,

etiquetas inteligentes, etc.

Controles Inteligentes: por meio de sensores instalados em vários

dispositivos, será permitido que apenas com a presença do usuário,

lâmpadas sejam ligadas ou desligadas, a temperatura seja regulada

sozinha, programas ou aplicativos se inicializem tudo sem a

participação direta do usuário. Exemplos: cartões inteligentes,

controles residenciais, termostatos, etiquetas inteligentes, controles

em sistemas automotivos, controles de processo de manufatura.

Utensílios Inteligentes: podem ser considerados mais inteligentes

e mais complexos que os controles. São nos utensílios que os

controles inteligentes são aplicados.

Dispositivos de Acesso à Informação: são aparelhos digitais que

permitem ao usuário ter acesso à rede, podendo manipular as

informações recebidas ou emitidas por ele. Exemplos: PDAs,

celulares, smartphones, sub-notebooks, etc.

Quanto ao Hardware dos dispositivos inteligentes, podemos considerar:

Bateria, Tecnologia Limitante: algo que limita a velocidade dos

dispositivos é a bateria. Sendo assim, pesquisadores do mundo

todo trabalham para descobrir materiais mais leves e menos

agressivos ambientalmente para compor as baterias.

Telas: as telas de CRT são substituídas por telas de tecnologia

LCD: OLED, LEP, etc. que permitem a diminuição das telas,

proporcionando maior portabilidade e compactação.

Memória: nos utensílios inteligentes, a memória RAM requer

menos energia e provê acesso mais rápido. A capacidade básica

varia de 2 a 16 MB, mas isso não impede de aumentar essa

capacidade com a expansão de memória.

Processador: a tendência é conseguir processadores cada vez

menores e com maior número de transistores. Processadores

capazes de regular a utilização da energia, e regular a temperatura.

Teclados Virtuais em Telas Sensíveis ao Toque: eliminando a

necessidade de mais equipamento, os teclados começam a serem

integrados às telas dos dispositivos. Permitindo ainda maior

portabilidade aos dispositivos.

Considerações finais

Apesar de ser uma área de pesquisa relativamente recente, os estudos e avanços

em computação ubíqua tem se intensificado nos últimos anos representando a

busca por uma mudança de paradigma (das atuais interfaces acessíveis para as

futuras interfaces invisíveis), e seus resultados tem comprovado que já são

possíveis a criação de aplicações reais das idéias de Weiser e o caminho para

uma maior integração home-máquina. Como foi mostrado nessa pesquisa alguns

projetos já foram concretizados e outros ainda estão em fase de protótipo, porém

prometem o desenvolvimento de artefatos e aplicações que há algum tempo atrás

sequer eram imaginados pelos pesquisadores.

O desenvolvimento de tecnologia como o Middleware e o Infraware, e a crescente

miniaturização dos dispositivos, apontam pra uma tendência de integrar cada vez

mais a computação ao cotidiano das pessoas sem que elas percebam, logo

seriam dispensáveis conhecimentos de linguagens, técnicas ou mesmo da

informática em si, pois o computador passaria a interpretar o contexto e o desejo

dos usuários. No entanto, mesmo com todo o desenvolvimento tecnológico nessa

área, parecemos ainda estar longe de tornar a computação ubíqua totalmente

viável em grande escala, como vislumbrado por seus idealizadores.

Vantagens e Desvantagens

Em todas as tecnologias é possível identificar aspectos bons e ruins. Como

mostrado anteriormente, são inúmeras as vantagens da computação ubíqua, pois

possibilitam a criação de ambientes inteligentes e contribuem para a realização de

tarefas de forma automatizada sem a exigência da presença do usuário,

proporcionando uma integração de forma tranqüila (“Calm Technology”) e

insensível. No entanto, apesar de todas as promessas e possibilidades que

apresenta a computação ubíqua nessa nova era de inovação, já é possível prever

alguns aspectos oriundos desse novo paradigma que deveram ser tratados com o

devido cuidado. Alguns desses principais estão relacionados a:

-Segurança

Considerando-se o alto grau de conexão entre dispositivos (essencial na

computação ubíqua), será necessário uma maior preocupação com a segurança

das redes e a proteção de dados através da implementação de técnicas de

criptografia e implantação de sistemas complexos de segurança de forma

embarcada, para impedir acessos não autorizados. -Custo de implantação e

manutenção

A idéia básica da computação ubíqua é a de vários dispositivos computacionais

para um usuário, logo seria necessário um menor custo e consumo de energia

(para que não seja necessário a todo o momento a troca de bateria ou

carregamento por exemplo) para manutenção desses dispositivos.

-Complexidade

A automatização e transparência na execução das tarefas podem dificultar o

entendimento dos processos por parte do usuário devido o excesso de

informações e funcionalidades de ambientes inteligentes. Com a finalidade de

solucionar essa questão, surgiu outra área de pesquisa denominada Calm

Computing, também pesquisada por Mark Weiser.

-Privacidade

A distribuição de sensores no espaço irá gerar o armazenamento de uma grande

quantidade de informações sobre usuários (algumas de caráter íntimo)

armazenadas em bancos de dados de empresas, por exemplo. A questão seria

como se proteger desse tráfego de informações pessoais e garantir o acesso

controlado a esses dados.