Proposta de Projeto de Pesquisa - CEFET - 2014

Proposta de Projeto de PesquisaComputacao Ubıqua

Waldir R. Pires [email protected]

Departamento de Computacao - DCOMCentro Federal de Ensino Tecnico - CEFET-MG

http://www.decom.cefetmg.br

21 de maio de 2014

Construcao de Ambientes Inteligentes Atraves do Desenvolvimento deServicos para Aplicacoes e Servicos Moveis e Ubıquos

W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computacao Ubıqua 21 de maio de 2014 1 / 32

Sumario1 Introducao

ObjetivosMotivacaoAreas RelacionadasCenarios de Uso

2 Trabalhos RelacionadosDissertacao de MestradoServicos Web

3 MetodologiaDesenvolvimento do ProjetoPlano de TrabalhoCronograma

4 Consideracoes FinaisResultados EsperadosColaboracoes/Parcerias

5 Referencias


Sumario1 Introducao





5 Referencias


IntroducaoObjetivos

Apresentar uma proposta de projeto de projeto de pesquisa

Atividade: Construcao de ambientes inteligentes atraves dodesenvolvimento e composicao de servicos pervasivos e ubıquos

Utilizacao: aplicacoes e servicos moveis e ubıquos

Area: Ciencia da computacao

Subarea: Computacao movel, Computacao pervasiva/ubıqua

Objetivo da Pesquisa

O desenvolvimento de sistemas pervasivos/ubıquos para ambientesinteligentes.


IntroducaoMotivacao

Paradigmas da Computacao


IntroducaoMotivacao

Computacao Ubıqua

Promove a integracao de dispositivos no mundo fısico do dia a diaI Invisıvel mas em todos os lugares: Every[Ware]

Computacao ciente de contexto: utilizar as informacoes do ambientepara a definicao de perfil, contexto e adaptacao em sistemas detempo real [Dey, 2001]

Acionamento de varios dispositivos de forma simultanea einconsciente [Weiser, 1991]

Adaptacao: modificar o seu comportamento mediante mudancas decontexto [Rossi et al., 2006]


IntroducaoMotivacao: Desafios

Aplicativos e Servicos Remotos

Utilizacao de informacoes de perfil e contexto para o provimento deservicos e conteudo

I Perfil: caracterısticas de usuariosI Contexto: estado/condicao de usuarios

Composicao de aplicacoes e servicos mais complexosI Abordagens top-down e bottom-up

Computacao Ciente de Contexto

Permite que sistemas reajam e adaptem as mudancas em ambientes -sensores

Necessidade de deteccao de mudancas no contexto do usuario:observar, interpretar e reagir


IntroducaoAreas de Pesquisa: Computacao Movel e Ubıqua

Realidade aumentada (AR) Inteligencia de ambientes



Interacaohumano-computador

(IHC)Computacao vestıvel (Wearable

computing)



Computacao fısica (IHC)


IntroducaoAreas Relacionadas

Inteligencia Artificial

Execucao de funcoes e tarefas ”inteligentes” para o ser humano

Aplicavel em diversos sistemas com capacidade de interacao com ousuario

Visao Computacional

Possibilita que maquinas e sistemas ”enxerguem” o seu redor

Permite que dispositivos processem informacoes do ambiente (dados,imagens, sons, vıdeo)

I Reconhecimento de padroes, processamento de imagens e de sinais

AplicacoesI Sistemas autonomos (automoveis, aeronaves e submersıveis), vigilancia

e deteccao de intrusos, interacao homem-maquina


IntroducaoAreas Relacionadas: Engenharia de SW e Sistemas Web

Servicos Web (Web Services)I XML, SOAP1, HTTP

Arquitetura orientada a servicos (SOA): composicao de servicos apartir de servicos elementares

Computacao em nuvem: virtualizacao de servicos de forma ubıquaI Transparente, de qualquer lugar, por qualquer dispositivo, a qualquer

momento

1Simple Object Access Protocol


IntroducaoCenarios de Uso

Computacao urbana: cidades inteligentes, sistemas turısticos, deidentificacao e saude

Computacao vestıvel: uso de dispositivos em roupas e calcados,monitoramento de usuarios

Ambientes inteligentes: interacao transparente de usuarios comdispositivos ao seu redor em salas de aula e de reunioes, casas,aeroportos

Interfaces inteligentes: novas alternativas de interacao com ousuario


Sumario1 Introducao





5 Referencias


Trabalhos RelacionadosMestrado

Dissertacao de mestrado

Projeto de pesquisa no desenvolvimento de um servidor de eventospara sistemas moveis e ubıquos

Sistema Publish/Subscribe para dispositivos moveis e servicos Web

Captacao de informacoes de perfil e contexto do usuario movel e deservicos remotos (i.e. tempo)

Cenario de uso 1: Guia Turıstico DroidGuideI Sugestao de atracoes turısticas de acordo com o perfil e contexto do

usuario

Cenario de uso 2: Servico de contexto de emergenciasI Gerenciamento de eventos de emergencia em uma determinada regiaoI Utilizacao de tecnologias Web (HTTP, AJAX, navegador Web)



Trabalhos futuros

Modelagem de dados e plataformas de SWI Acesso a dados reais, utilizacao de outras plataformas (Windows, iOS)

Seguranca e transmissao de dadosI Criptografia, anonimato, autorizacao e autenticacao

Processamento de eventos em aplicacoes moveisI Processamento distribuıdo de eventos

Localizacao e informacoes georeferenciadasI Usabilidade na apresentacao de informacoes sensıveis a localizacao

Composicao de servicos WebI Criacao de servicos complexos a partir de servicos elementares


Trabalhos RelacionadosServicos Web (Web Services)

Integracao entre aplicacoes moveis e servicos Web [Christensen, 2009]

I Computacao em nuvem + Servicos Web RESTful

Composicao de servicos Web para ambientes moveis [Chakraborty,2005]

I Composicao de servicos centralizada vs. distribuıda

Desafios na composicao de servicos na computacao pervasiva[Ingstrup et al, 2010]

I Ciencia de contextoI Gerenciamento de contingenciaI Heterogeneidade de dispositivosI User empowerment: poder do usuario


Sumario1 Introducao





5 Referencias


MetodologiaDesenvolvimento do Projeto

1 Levantamento bibliografico1 Estado atual da arte e tendencias nas areas relacionadas

2 Fundamentacao teoricaI Multidisciplinar: computacao movel, pervasiva e ubıqua, inteligencia

artificial, visao computacional, engenharia de SW

3 Identificacao/levantamento de requisitos1 Definicao do modelo computacional2 Arquitetura e desenho da solucao

4 Construcao de simulacoes1 Validacao do modelo proposto

5 Construcao de prototipos: aplicativos, servicos e dispositivos

6 Coleta e analise de resultados (simulacao e com usuarios reais)


MetodologiaPlano de Trabalho

Engloba as atividades contınuas durante o projeto de pesquisa proposto

Orientacoes: pesquisas a nıvel de graduacao, mestrado e doutoradonas areas correlacionadas

I Envolvimento multidisciplinar na pesquisa

Colaboracoes: parcerias com entidades e laboratorios de pesquisa

Resultados: publicacao de artigos e periodicos nas principaisconferencias da area

I IEEE Pervasive Computing [1]I UbiComp [2]I PerCom [3]I Mobiquitous [4]


MetodologiaCronograma

Proposta de pesquisa multi-disciplinar

Computacao movel/pervasiva/ubıqua

Visao computacional, inteligencia artificial, arquitetura orientada aservicos, composicao de servicos Web

2014 2015 2016Atividade T3 T4 T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4

Pesquisa bibliograficaLevantamento e associacao comoutras areas- VC, IA, ES (WS, SOA)Fundamentacao teoricaIdentificacao de requisitosLevantamento e selecao de cenariosde usoConstrucao de simulacaoDesenvolvimento de prototiposAnalise de resultadosPublicacao de resultados em con-ferencias e periodicos

Orientacoes de pesquisa

Parcerias com outros laboratorios de pesquisa na area


Sumario1 Introducao





5 Referencias


Consideracoes FinaisResultados Esperados

Desenvolvimento de modelos e tecnicas que permitam a definicao econstrucao de sistemas pervasivos/ubıquos a nıvel de HW e SW

I Teoria: Modelos, processos e boas praticasI Pratica: Prototipos de dispositivos, aplicativos e servicos

Colaboracao interdisciplinar entre a diferentes areas de pesquisa einstituicoes academicas e empresas

I Engenharia de SWI Visao computacionalI Inteligencia artificial


Consideracoes FinaisParcerias

Objetivo: prover a troca de conhecimento das diversas areas de formadistribuıda e colaborativa

Projeto Mobilis: DCC-UFMG, PUC-Rio e Dresden-TUI Desenvolvimento de aplicacoes moveis sensıveis de contexto

Laboratorio iMobilis2: UFOPI Cloud tourism: framework de aplicacoes turısticas sensıveis ao perfil e

contexto do usuarioI Construindo Cidades Inteligentes (CIA)

2http://www.decom.ufop.br/imobilis


Sumario1 Introducao





5 Referencias


Referencias

Weiser, Mark, The computer for the 21st century, SIGMOBILE Mobile ComputingCommunications Review Journal, Volume 3, Number 3, Pgs. 3–11, Editora ACM, NewYork, NY, USA, 1991, ISSN 1559-1662.

Anind K. Dey, Understanding and Using Context, Personal and Ubiquitous ComputingJournal, Volume 5, Pg. 4–7, 2001.

Rossi, Pablo and Tari, Zahir, Software adaptation for service-oriented systems,MW4SOC-06: Proceedings of the 1st workshop on Middleware for Service OrientedComputing, Volume 1, Pg. 12–17, Editora ACM, Melbourne, Australia, 2006.

Pires Jr, W. R; Oliveira, R. A. R; Loureiro, A. A. F., Using Web Technologies inAssessment of Context-Aware Pervasive/Ubiquitous Systems: A Tourist Guide Service,IEEE International Workshop on Selected Topics in Wireless and Mobile Computing,Niagara Falls, Canada, Pgs. 691-698, 2010.

Waldir Ribeiro Pires Junior. Um Servidor de Gerenciamento de Eventos para oCompartilhamento de Dados de Perfil e Contexto em Aplicacoes Moveis. 2010.Dissertacao (Mestrado em Ciencias da Computacao) - Universidade Federal de MinasGerais, Orientador: Antonio Alfredo Ferreira Loureiro.

PIRES JR, W. R. ; OLIVEIRA, R. A. R. ; LOUREIRO, A. A. F. . Using a Cloud-basedEvent Service for Managing Context Information in Mobile and Ubiquitous Systems. In:Workshop de Gerencia e Operacao de Redes e Servicos, 2010, Gramado. XV Workshop deGerencia e Operacao de Redes e Servicos (WGRS 2010), 2010. p. 117-129.


Referencias

Chakraborty, Dipanjan and Joshi, Anupam and Finin, Tim and Yesha, Yelena; Servicecomposition for mobile environments; Mobile Networking Applications Journal, Volume10, Numero 4, Pgs. 435–451, ISSN 1383-469X, Kluwer Academic Publishers, Hingham,MA, USA, 2005.

Christensen, Jason H.; Using RESTful web-services and cloud computing to create nextgeneration mobile applications; OOPSLA ’09: Proceeding of the 24th ACM SIGPLANconference companion on Object oriented programming systems languages andapplications; Pgs. 627–634, ISBN 978-1-60558-768-4, Orlando, Florida, USA, EditoraACM, 2009.

Jeppe Bronsted and Klaus Marius Hansen and Mads Ingstrup; Service Composition Issuesin Pervasive Computing; IEEE Pervasive Computing, Volume 9, Pgs. 62-70, ISSN1536-1268, IEEE Computer Society, Los Alamitos, CA, USA, 2010.


Links uteis

Projeto Mobilis:

http://lac-rio.com/projects/mobilis

http://www-di.inf.puc-rio.br/~endler/projects/Mobilis/

Laboratorio iMobilis

http://www.decom.ufop.br/imobilis/

IEEE Pervasive Computing [1]

http://www.computer.org/portal/web/computingnow/pervasivecomputing

UbiComp: Ubiquitous Computing [2]

http://ubicomp.org

PerCom: Pervasive Computing [3]

http://www.percom.org/

Mobiquitous: Mobile and Ubiquitous Systems [4]

http://mobiquitous.org


Prototipo DroidGuide


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