RAVEL JOÃO DA SILVA GIMENES 
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BANCO DE DADOS MÓVEIS E COMPUTAÇÃO 
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EPÍGRAFE 
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você poderá realizar negócios, 
estudar, explorar o mundo e suas 
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RESUMO 
Este trabalho contém uma breve apresentação a Banco de Dados Convencionais e 
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ABSTRACT 
This work contains a brief introduction the one Data Base Conventional and 
Systems of Manegement of Data Bas...
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SUMÁRIO 
CAPÍTULO I ......................................................................................................
3.5.5 IEEE 802.11 ...........................................................................................................
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LISTA DE FIGURAS 
Figura 2.1 Ambiente de banco de dados simplificado.....................................................
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LISTA DE ABREBVIAÇÕES OU SIGLAS 
AP - Acces Point 
BD - Banco de Dados 
BDM - Banco de Dados Móveis 
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CAPÍTULO I 
1. Introdução 
1.1 Considerações Iniciais 
Desde a antiguidade o homem tem se preocupado em documentar e 
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1.2 Objetivo do Trabalho 
Esta monografia irá abordar a área de Computação Móvel, seus principios, 
seus equipamentos ...
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1.4 Organização da Monografia 
Este trabalho vai ser divido em capítulos que tem como objetivo seguir uma 
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CAPÍTULO II 
2. Banco de Dados: Conceitos e Princípios 
2.1 Conceitos básicos 
Dentro da área do software o papel do b...
O gerenciamento de dados envolve a definição de estruturas para 
armazenamento de informação e o fornecimento de mecanismo...
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De forma conceitual o SGBD trabalha da seguinte forma: 
1 – O usuário emite uma solicitação de acesso usando uma lingu...
Assim os programas de aplicação, ou seja, a nível de usuário final, não têm 
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A Figura 2.3 representa a arquitetura de um sistema de banco de dados de 
forma mais detalhada. 
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conhecida com usuários, que estão envolvidas diariamente com a utilização de um grande 
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Dados: 
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2.3.1 Modelo Relacional 
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Estes exemplos são chamados de definições lógicas ...
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2.3.2 Modelo Orientado a Objeto 
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orientado a objet...
De uma forma geral um objeto tem associado a ele: 
•Um conjunto de variáveis que contem dados para o objeto. O valor de ca...
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O Polimorfismo permite que o nome de uma mesma operação possa ser 
definida em várias classes, tendo implementações di...
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CAPÍTULO III 
3. Computação Móvel 
3.1 Introdução 
Ao longo dos últimos anos, os Sistemas de Gerenciamento de Banco de...
Europa e Japão. Com isso, muitos se perguntam se o Brasil vai ter oportunidades de 
competir neste mercado, onde tudo tend...
de usuários que precisam estar conectados trocando informações independentemente da 
distancia e do local onde estejam. 
C...
O Psion foi um sucesso de vendas que chamou a atenção de empresas como: 
Apple, Hewlett-Packard (HP), Motorola, Sharp Elet...
tecnologias para WWANs que limitam a taxa de transmissão e, 
conseqüentemente, o tipo de serviço que poderá ser oferecido....
• Móvel 
• Segurança 
• Acesso Remoto 
• Conexão Parecida 
• Fácil Uso 
• Personalizado 
• Compra de Contrato 
• Múltipla ...
Em muitos aspectos o i-mode é semelhante ao WAP, até mesmo na 
velocidade de transmissão, que é de 9,6 Kbps, isto acarreta...
quem definiu um padrão global para a industria para o fornecimento de dados para 
terminais móveis [b_2003]. 
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A seguir um exemplo de programação WML e um documento XML. 
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Outro ponto que merece destaque é que todos os nomes são case sensitive, 
isto é, maiúsculas são diferentes de minúsculas ...
Figura 3.7 Uso do padrão onde piconetes e scatternets são formados [i_2004]. 
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A Figura 3.8 mostra as principais aplicações do Bluetooth. 
Figura 3.8 Modelo de uso e comunicação com outros 
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informação, sendo que esta é a única função da antena, fazer o RF Tag trocar/enviar dados 
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modificação na informação, o seu custo é bem maior que o dos passivos 
tendo uma vida útil de 10 anos; 
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Na Figura 3.10 é apresentado um exemplo prático do uso do RFID em uma 
transportadora, onde um funcionário passa todas a m...
função de coordenação chamada DCF (Distributed Coordination Function), que é 
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Figura 3.12 Aparelhos utilizados no padrão IEEE 802.11 [_j, 2004]. 
O padrão 802.11 possui algumas falhas que podem ser di...
refeição ou ate mesmo o horário de seu vôo é muito atraente. Pensando nisso os 
fornecedores de equipamentos para a tecnol...
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3.7 Palm 
Figura 3.14 AP, Placa Adapter, Cartão PCMCIA e Wet 
utilizadas em ambiente interno [_l, 2004]. 
Figura 3.15 ...
O acesso aos programas, e mesmo à escrita, é efetuado utilizando uma 
caneta que acompanha o equipamento, facilitando o us...
Runtime, é o mesmo que modo interpretado. Geralmente o runtime é 
instalado no Palm durante o processo de instalação da pr...
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Bibliografia 
Felipe Nery R. Machado, Mauricio Abreu. Projeto de Banco de Dados: Uma Visão Prática. 
São Paulo: ÉRICA,...
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_g, 2003 http://www.guiadelogistica.com.br/ARTIGO7.html. Acesso em: 2003. 
_h, 2004 http://www.iijnet.or.jp/vertis/e-f...
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MÓVEL: UMA DISCUSSÃO DE SEUS RECURSOS E
APLICAÇÕES.
RAVEL GIMENES
WALDECIR PEREIRA JUNIOR
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BANCO DE DADOS MÓVEIS E COMPUTAÇÃO MÓVEL: UMA DISCUSSÃO DE SEUS RECURSOS E APLICAÇÕES

  1. 1. RAVEL JOÃO DA SILVA GIMENES WALDECIR PEREIRA JUNIOR BANCO DE DADOS MÓVEIS E COMPUTAÇÃO MÓVEL: UMA DISCUSSÃO DE SEUS RECURSOS E APLICAÇÕES UNIFEV – CENTRO UNIVERSITÁRIO DE VOTUPORANGA VOTUPORANGA 2004
  2. 2. 2 RAVEL JOÃO DA SILVA GIMENES WALDECIR PEREIRA JUNIOR BANCO DE DADOS MÓVEIS E COMPUTAÇÃO MÓVEL: UMA DISCUSSÃO DE SEUS RECURSOS E APLICAÇÕES Monografia apresentada ao Centro Universitário de Votuporanga – UNIFEV para a obtenção do crédito Bacharel em Sistemas de Informação. Orientador: Prof. Dr. Luis Paulo B. Scott VOTUPORANGA 2004
  3. 3. 3 RAVEL JOÃO DA SILVA GIMENES WALDECIR PEREIRA JUNIOR BANCO DE DADOS MÓVEIS E COMPUTAÇÃO MÓVEL: UMA DISCUSSÃO DE SEUS RECURSOS E APLICAÇÕES Comissão Julgadora: _________________________________ Assinatura: Nome: Instituição: _________________________________ Assinatura: Nome: Instituição: __________________________________ Assinatura: Nome: Instituição: VOTUPORANGA 2004
  4. 4. Dedicamos este trabalho à nossas famílias que nos deram total apoio, e a todos os nossos amigos que nos ajudaram, amigos estes pelos quais temos profundos agradecimentos e uma eterna gratidão. 4
  5. 5. 5 AGRADECIMENTOS Agradecemos primeiramente a DEUS e as nossas famílias pelo apoio, pela paciência e pelos conselhos nas horas mais difíceis. Agradecemos ao Prof. Dr. Luis Paulo B. Scott pelas horas de dedicação na orientação deste trabalho e aos demais professores desta instituição pela ajuda que nos foi fornecida.
  6. 6. 6 EPÍGRAFE “Não está longe o dia em que você poderá realizar negócios, estudar, explorar o mundo e suas culturas, assistir a um grande espetáculo, fazer amigos, freqüentar mercados da vizinhança e mostrar fotos a parentes distantes sem sair de sua escrivaninha ou de sua poltrona. Ao deixar o escritório ou a sala de aula você não estará abandonando sua conexão com a rede. Ela será mais que um objeto que se carrega ou um aparelho que se compra. Será seu passaporte para uma nova forma de vida, intermediada”. Willian H. Gates III, 1995.
  7. 7. 7 RESUMO Este trabalho contém uma breve apresentação a Banco de Dados Convencionais e Sistemas de Gerenciamento de Banco de Dados (SGBD), e também, uma abordagem à Computação Móvel, descrevendo seus padrões, suas aplicações, seus equipamentos, suas vantagens e desvantagens para dar uma base ao leitor para um melhor entendimento da nova tecnologia de armazenamento de informações, a de Banco de Dados Móveis, que surgiu graças à evolução da Computação Móvel e da tecnologia de comunicação sem fio (wireless). Em Banco de Dados Móveis será detalhado seus principais conceitos, aplicações, arquitetura, segurança, vantagens, desvantagens e outros tópicos importantes para um bom domínio dessa tecnologia que tende a dominar o mercado mundial num futuro próximo. Palavra chave: tecnologia, mobilidade, banco de dados.
  8. 8. 8 ABSTRACT This work contains a brief introduction the one Data Base Conventional and Systems of Manegement of Data Base (SGBD), and also, an approach Mobile Computation, describing your priests , your application , your equipment , your advantages and drawbacks for giving a entry level to the lecturer for improved perception from the new technology as of stock as of this data , the one as of Data Base Mobile , than it is to arose thanks to development from the Mobile Computation and from the technology as of communication without thread (wireless). Well into Data Base Mobile it shall detailed your chief concepts , application, architecture, reliability , advantages , drawbacks and other topics important for a decent arena of that tecnologia than it is to he tends the one dominate the world in the near future. Key Words: technology, mobility, data base.
  9. 9. 9 SUMÁRIO CAPÍTULO I ......................................................................................................................13 1. Introdução.........................................................................................................................13 1.1 Considerações Iniciais ................................................................................................13 1.2 Objetivo do Trabalho..................................................................................................14 1.3 Motivação do Trabalho...............................................................................................14 1.4 Organização da Monografia .......................................................................................15 CAPÍTULO II.....................................................................................................................16 2. Banco de Dados : Conceitos e Princípios.........................................................................16 2.1 Conceitos básicos .......................................................................................................16 2.2 Atores em Cena ..........................................................................................................20 2.2.1 Administradores de Banco de Dados ..................................................................21 2.2.2 Projetistas de Banco de Dados ............................................................................21 2.2.3 Usuários finais .....................................................................................................22 2.3 Tipos de Banco de Dados ...........................................................................................23 2.3.1 Modelo Relacional...............................................................................................25 2.3.1.1 Domínios, Atributos, Tuplas e Relações ......................................................25 2.3.2 Modelo Orientado a Objeto .................................................................................27 2.4 Vantagens do Banco de Dados ...................................................................................29 CAPÍTULO III ...................................................................................................................30 3. Computação Móvel ..........................................................................................................30 3.1 Introdução...................................................................................................................30 3.2 Histórico .....................................................................................................................32 3.3 Tipos de Redes Sem Fio .............................................................................................33 3.4 Dispositivos Móveis ...................................................................................................34 3.5 Tecnologias de Comunicação Sem Fio ......................................................................35 3.5.1 i-Mode .................................................................................................................35 3.5.2 WAP (Wireless Aplicattion Procotol) .................................................................36 3.5.3 Bluetooth .............................................................................................................39 3.5.4 RFID (Radio Frequency Identification) ..............................................................41
  10. 10. 3.5.5 IEEE 802.11 ........................................................................................................44 3.5.6 Wi-Fi...................................................................................................................46 3.7 Palm............................................................................................................................48 Bibliografia..........................................................................................................................51 10
  11. 11. 11 LISTA DE FIGURAS Figura 2.1 Ambiente de banco de dados simplificado..........................................................18 Figura 2.2 Os três níveis da arquitetura de um SGBD..........................................................20 Figura 2.3 Sistema de arquitetura detalhado.........................................................................21 Figura 2.4 Atributos e tuplas de uma relação aluno e curso.................................................27 Figura 2.5 Exemplo de hierarquia de classe e herança.........................................................29 Figura 2.6 Exemplo de polimorfismo...................................................................................30 Figura 3.1 Estimativa de assinantes de serviços de comunicação sem fio............................32 Figura 3.2 Alguns exemplos de PDAs..................................................................................33 Figura 3.3 Visão de aplicações em computação móvel........................................................36 Figura 3.4 Exemplo de celular operando com i-Mode..........................................................37 Figura 3.5 Exemplo de dois cards formando um deck..........................................................38 Figura 3.6 Representação de deck e card..............................................................................40 Figura 3.7 Uso do padrão onde piconetes e scatternets são formados..................................40 Figura 3.8 Modelo de uso e comunicação com outros tipos de dispositivos......................41 Figura 3.9 Exemplos de transponder....................................................................................43 Figura 3.10 Exemplo de utilização do RFID........................................................................44 Figura 3.11 Uso do padrão IEEE 802.11a em ambientes externos.......................................46 Figura 3.12 Aparelhos utilizados no padrão IEEE 802.11b..................................................46 Figura 3.13 Utilização de Wi-Fi em um ambiente fechado..................................................48 Figura 3.14 AP, Placa Adapter, Cartão PCMCIA e Wet utilizadas em ambiente interno....48 Figura 3.15 Tipos de antenas para uso em ambiente externo...............................................48 Figura 3.16 Pocket PC com Windows CE........................................................................…50
  12. 12. 12 LISTA DE ABREBVIAÇÕES OU SIGLAS AP - Acces Point BD - Banco de Dados BDM - Banco de Dados Móveis DBA - Database Administrator DCF - Distributed Coordination Function DSSS - Direct Sequence Spread Spectrum FHSS - Frequency Hopping Spread Spectrum GPS - Global Positioning System HTML - HyperText Markup Language PAN - Personal Area Network PDA - Personal Digital Assitant RFID - Radio Frequency Identication SGBD - Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados SIG - Special Internet Group SQL - Structured Query Language WAP - Wireless Aplicattion Procotol Wi-Fi - Wireless Fidelity Wireless - Tecnologia sem fio WLAN - Wireless Local Area Netowrk WMAN - Wireless Metropolitan Area Network WML - Wireless Markup Language WPAN - Wireless Personal Area Network WWAN - Wireless Wide Area Network XML - Extensible Markup Language
  13. 13. 13 CAPÍTULO I 1. Introdução 1.1 Considerações Iniciais Desde a antiguidade o homem tem se preocupado em documentar e transmitir seu conhecimento, objetos e fatos, com o início da computação a necessidade de armazenar e recuperar dados de forma confiável e segura se tornou um grande desafio [MACHADO, ABREU, 1999]. Então, surgiram os primeiros banco de dados, que com o passar do tempo foram evoluindo de acordo com o surgimento de novas tecnologias e com a necessidade do usuário no desenvolvimento de suas tarefas. Com o conhecimento de Banco de Dados o homem percebeu que era possível estender a aplicação desta tecnologia para diversas áreas como: saúde, educação, pesquisa, sistemas meteorológicos, controle de acervo de bibliotecas, controle de informações de empresas e prefeituras e muitas outras. Para facilitar o uso desses banco de dados foram desenvolvidos sistemas de gerenciamento chamados de SGBD (Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados) que são responsáveis pelo bom desempenho dos banco de dados. Tendo um breve conhecimento de banco de dados e SGBD, fica mais fácil o entendimento das novas tecnologias que estão surgindo, como por exemplo a de banco de dados móveis. Uma das áreas que mais vem evoluindo na computação é a de banco de dados para computação móvel, isso, graças a recentes progressos na tecnologia sem fio (wireless). Essa tecnologia oferece grandes benefícios para seus usuários, independente de onde esteja, ele pode estar consultando informações ou se comunicando com outro usuário sem necessariamente estar com um cabo ligado ao seu equipamento, pois, a computação móvel possibilita ao usuário a liberdade de se comunicar mesmo estando em movimento. Pensando nesta tecnologia o mercado vem desenvolvendo vários produtos, como softwares e equipamentos que possibilitam ao usuário desfrutar de todos os recursos disponíveis e com um grau de segurança extremamente confiável.
  14. 14. 14 1.2 Objetivo do Trabalho Esta monografia irá abordar a área de Computação Móvel, seus principios, seus equipamentos e comunicação, que é a grande responsável pelo surgimento e utilização dos Banco de Dados Móveis. Dentro da área de banco de dados móveis serão abordadas as principais características e funcionalidades dos sistemas existentes atualmente, as tecnologias que são empregadas para esse tipo de aplicativo, os problemas que são encontrados atualmente e as vantagens de se utilizar sistemas de banco de dados que ofereçam recursos para um acesso remoto. Tudo o que foi citado anteriormente tem o objetivo de mostrar aos leitores o que pode e o que não pode ser feito atualmente no que se diz respeito à computação móvel, e o que tem que se fazer para poder usufruir desta tecnologia, que com certeza é o futuro da computação pelo simples motivo de dar total liberdade ao usuário no que diz respeito a troca de informações. 1.3 Motivação do Trabalho A computação móvel está crescendo de forma abrangente, em uma época onde tudo está se voltando a necessidade de obter informações precisas independentemente do local onde o usuário esteja, isto está ocasionando o aumento no consumo de equipamentos como palmtops, handhels, notebooks, celulares e outros equipamentos de comunicação sem fio. Com isso, esta é uma vértice da computação que está ganhando um grande mercado, e chamando a atenção milhões de pessoas que necessitam de informações precisas a todo momento. Os benefícios do gerenciamento de tarefas e estabelecimento de comunicações sem limitação a um espaço físico, pode facilitar e muito a vida de um usuário moderno, o que chamou muito a atenção e contribuiu significativamente para o desenvolvimento deste trabalho.
  15. 15. 15 1.4 Organização da Monografia Este trabalho vai ser divido em capítulos que tem como objetivo seguir uma ordem para facilitar o entendimento do tema escolhido. O primeiro capítulo contém algumas definições sobre Banco de Dados (BD) e Sistema de Gerenciamento de banco de dados (SGBD), incluindo sua arquitetura, definições, aplicações, vantagens, desvantagens e seus principais conceitos. No segundo capítulo é abordado o tema Computação Móvel, passando pelos seus principais dispositivos e tecnologias de comunicação existente atualmente no mercado de comunicação sem fio wireless. O terceiro capítulo, o principal deste trabalho, contém citações sobre o que é Banco de Dados Móveis (BDM), onde, serão abordados os principais bancos de dados existentes, as vantagens e desvantagens de cada um, suas principais aplicações e seguranças. O quarto capítulo é composto por alguns estudos de casos de empresas que já utilizam a tecnologia wireless e conseqüentemente Banco de Dados Móveis para armazenamento de suas informações.
  16. 16. 16 CAPÍTULO II 2. Banco de Dados: Conceitos e Princípios 2.1 Conceitos básicos Dentro da área do software o papel do banco de dados vem se mostrando cada vez mais importante, principalmente nas aplicações onde o aspecto de armazenamento e recuperação de informações é mais relevante do que as características de cálculo do computador [YONG, 1990]. Banco de dados corresponde a uma reunião de arquivos de dados em algum tipo de armazenamento magnético, sendo manipulado por um conjunto de programas. Tais programas efetuam operações de manutenção do banco de dados, como adições, exclusões e atualizações de dados, assim como processos de cálculo e regravação de informações, e também operações de pesquisas [YONG, 1990]. Um banco de dados por ser de qualquer tamanho e de complexidade variável, como um cadastro simples de cliente que contém nome, endereço e telefone com algumas centenas de registros. No entanto, o cadastro de clientes de um banco ou de entidades do governo como Receita Federal pode conter milhões de registros, armazenados sob diferentes categorias – pelo nome, pelo endereço, pelo número do CPF, e outros [ELMASRI E NAVATHE, 2002]. A evolução do banco de dados como base de Sistemas de Informação tem feito notáveis progressos, a ponto de ser considerado como o núcleo das atividades das aplicações em processamento de dados, circundando por programas, procedimentos, equipamentos periféricos, e etc [YONG, 1990]. A importância das informações na maioria das organizações e a conseqüente valorização do banco de dados têm orientado o desenvolvimento de um grande grupo de conceitos e técnicas para o gerenciamento eficiente de dados [KORTH, SILBERSCHATZ, 1993].
  17. 17. O gerenciamento de dados envolve a definição de estruturas para armazenamento de informação e o fornecimento de mecanismos para manipula-las, a Figura 2.1 exibe a estrutura de um sistema de banco de dados [KORTH, SILBERSCHATZ, 1993]. Programas de Aplicação/Consultas Software para Processar as Consultas/Programas Figura 2.1 Ambiente de banco de dados simplificado [ELMASRI E NAVATHE, 2002] Um Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados (SGBD) consiste em uma coleção de dados inter-relacionados e em um conjunto de programas para acessa-los, que permitem que os usuários criem e mantenham um banco de dados. O SGBD é, portanto, um sistema de software que facilita o processo de definição, construção e manipulação de banco de dados de várias aplicações. O principal objetivo de um SGBD é prover um ambiente que seja conveniente e eficiente para recuperar e armazenar informações de banco de dados [ELMASRI E NAVATHE, 2002]. 17 SISTEMA DE BANCO DE DADOS Usuários/Programadores SOFTWARE DO SGBD Software para Processar as Consultas/Programas Armazenamento com as Definições do Banco de Dados (Metadados) Armazenamento com Banco de Dados
  18. 18. 18 De forma conceitual o SGBD trabalha da seguinte forma: 1 – O usuário emite uma solicitação de acesso usando uma linguagem especifica de dados (por exemplo, SQL). 2 – O SBGD interpreta a solicitação e analisa-a. 3 – O SGBD, por sua vez, inspeciona os esquemas externos para aquele usuário, o mapeamento externo/conceitual correspondente, o esquema conceitual, o mapeamento conceitual/interno e a definição da estrutura de armazenamento. 4 – O SGBD executa as operações necessárias no banco de dados armazenado [DATE, 2003]. Seguindo a arquitetura ANSI/SPARC (Study Group on Data Base Management Systems), que propõe que os sistemas de banco de dados sejam divididos em três níveis gerais, então, temos: nível interno, nível conceitual e nível externo. 1 – O nível Interno é o mais próximo do armazenamento físico, indica como os dados realmente são armazenados fisicamente. 2 – O nível Conceitual é a representação de todo o conteúdo das informações do banco de dados, é considerado a visão do grupo de usuário. 3 – O nível Externo é o mais próximo do usuário, é como os dados são vistos pelos os usuários individuais. Explicando o que foi dito anteriormente, se o nível externo diz respeito a um usuário final, o nível conceitual é a visão do grupo de grupo de usuários, resumindo, existirá varias “visões externas” diferentes, cada uma mostrando de forma abstrata parte do banco de dados, e, haverá uma única “visão conceitual” que corresponde à representação abstrata do banco de dados de forma geral, embora o usuário não esteja interessado em todo o banco de dados, mas, em apenas uma parte do mesmo. Com relação ao nível interno haverá somente uma visão interna, demonstrando o armazenamento do banco de dados de forma física. A Figura 2.2 representa de forma clara os três níveis de [DATE, 2003].
  19. 19. Assim os programas de aplicação, ou seja, a nível de usuário final, não têm acesso aos dados do banco de dados diretamente. Todas as chamadas passam através do SGBD, que constitui um nível intermediário entre o nível externo e o nível interno [YONG, 1990]. 19 Nível externo (visões do usuário individual) Nível conceitual (visões do conjunto de usuários) Nível interno (visões do armazenamento) Figura 2.2 Os três níveis da arquitetura [DATE, 2003].
  20. 20. 20 A Figura 2.3 representa a arquitetura de um sistema de banco de dados de forma mais detalhada. Usuário 1 Usuário 2 Usuário 3 Ling. + Subling. Esquema conceitual Visão Interna DBA Figura 2.3 Sistema de arquitetura detalhado [DATE, 2003]. 2.2 Atores em Cena Ling. + Subling. Ling. + Subling. Visão externa A Visão externa B - - - - - - - - - - - - - - - - Mapeamento A externo/conceitual Mapeamento B externo/conceitual Visão Conceitual Sistema de Gerenciamento de banco de Mapeamento dados (SGBD) conceitual/interno A meta primordial de um sistema de banco de dados é prover um ambiente para recuperar e armazenar novas informações no banco de dados. Um banco de dados de pequeno porte pode ser definido, construído e manipulado por uma única pessoa. Já, em se tratando de um banco de dados de grande porte, é necessário o envolvimento de muitas pessoas no projeto, no uso e na manutenção. A seguir estão citadas as pessoas, mais
  21. 21. conhecida com usuários, que estão envolvidas diariamente com a utilização de um grande banco de dados [ELMASRI E NAVATHE, 2002]. 21 2.2.1 Administradores de Banco de Dados Nas organizações muitas pessoas utilizam recursos variados, exigindo a presença de um administrador geral para gerenciar esse recursos. Na utilização de banco de dados, o principal recurso é o próprio banco de dados, posteriormente vem o SGBD e o software para aplicação. Para administrar esses recursos é necessário que haja um Administrador de Banco de Dados (DBA, Database Administrador), que é o responsável pelas autorizações de acesso, pela aquisição de hardware e software, pela segurança, integridade e pelo desempenho do banco de dados. Em algumas organizações o DBA é assessorado por um grupo (staff) que o ajuda a realizar estas tarefas [ELMASRI E NAVATHE, 2002]. 2.2.2 Projetistas de Banco de Dados Esse projetistas são os responsáveis pela definição dos dados que serão armazenados no banco de dados e pela escolha das estruturas de armazenamento desses dados. O projetista de banco de dados tem a responsabilidade de se comunicar com todos os usuários que utilizarão do banco de dados para ver a necessidade de cada um, desenvolver um projeto que atenda essas necessidade. Isso é feito antes da implantação do banco de dados. Geralmente os projetistas de banco de dados estão envolvidos com os DBAs e são redirecionados a outras funções quando o modelo do banco de dados fica pronto. Além dos DBAs, os projetistas se envolvem com outros grupos para verificar qual é a real necessidade desses grupos. O projeto final deve atender as necessidades de todos os grupos [ELMASRI E NAVATHE, 2002].
  22. 22. 22 2.2.3 Usuários finais Esses são os usuários que necessitam do banco de dados, eles possuem tarefas que exigem acesso ao banco de dados para consultas, autorizações, geração de relatórios, inclusão, exclusão, atualização, enfim, são esses usuários que vão realmente usufruir do banco de dados [ELMASRI E NAVATHE, 2002]. Esses usuários se dividem em três categorias: • Usuários finais casuais. São os usuário que não acessam o banco de dados a todo momento, no entanto, podem necessitar de informações diferentes a cada acesso. Utilizam recursos sofisticados de consulta, geralmente são as pessoas responsáveis pela administração da organização, como gerentes. • Usuário finais leigos ou paramétricos. Formam um grupo com quantidade significativa de usuários, são os responsáveis por fazer constantemente consultas e atualizações no banco de dados, utilizando padrões de consulta e atualização, estas funções são chamadas de transações padronizadas [ELMASRI E NAVATHE, 2002]. Algumas das tarefas desses usuários são por exemplo: - Atendente de plano de saúde verifica o financeiro para saber se pode ou não emitir guia ao usuário. - Atendente do setor de reservas de companhias aéreas, hotéis, verificam se à disponibilidade para o pedido feito pelo cliente. • Usuários finais sofisticados. São engenheiros, cientistas, analistas, que estão familiarizados com o SGBD. Interagem com o sistema sem escrever programas. Em vez disso, implementam suas aplicações de forma que essas atendam suas exigências [ELMASRI E NAVATHE, 2002]. • Usuários finais individuais. Usuários não-sofisticados interagem com o sistema invocando um dos programas aplicativos permanentes que foram escritos anteriormente. Por exemplo, um contador do banco que precisa transferir R$ 50,00 da conta A para a conta B invocaria um programa chamado de transfer. Este programa perguntaria ao contador que quantidade de dinheiro está sendo transferida, a conta a partir da qual a
  23. 23. transferência será feita e a conta para a qual o dinheiro deve ser transferido [KORTH, SILBERSCHATZ, 1993]. Um sistema de banco de dados é divido em módulos que tratam de cada uma das responsabilidades do sistema geral, e tem por objetivo suprir a limitação de recursos na maioria dos sistemas operacionais. Diversas estruturas de dados são requisitadas como parte da implementação 23 do sistema físico, incluindo: •Arquivos de dados, que armazenam o banco de dados por si mesmos. •Dicionário de dados, que armazenam metadados sobre a estrutura do banco de dados. •Índices, que fornecem acesso rápido aos itens de dados guardando dados particulares. 2.3 Tipos de Banco de Dados O propósito dos sistemas de banco de dados é o gerenciamento de grande volume de informação. Os primeiros Banco de Dados desenvolveram-se a partir do sistema de gerenciamento de arquivo. Esses sistemas evoluíram primeiro em banco de dados hierárquico ou rede e, depois, em banco de dados relacionais. Estes bancos tinham características como uniformidade, onde os dados são estruturados de forma parecida, todos com o mesmo tamanho, orientação a registro, onde os itens consistem em registros de tamanho fixo, itens de dados pequenos, onde os registros são curtos de 80bytes ou menos, campos atômicos, que são indivisíveis e não existem estruturas dentro dos campos, ou seja, a primeira forma normal é valida, transações curtas, com tempo de resposta baixo e não existe interação humana durante sua execução, o usuário simplesmente prepara uma transação, submete-a para execução e espera a resposta e, finalmente, esquemas conceituais estáticos, onde o esquema do banco de dados é modificado com pouca freqüência. Com o passar dos anos surgiram necessidades de aplicações que não eram somente processamento de dados, portanto, não eram suportadas pelos Bancos de Dados
  24. 24. convencionais, e, para suprir essa necessidade foram criados novos modelos de Banco de Dados: •Desenho assistido por computador (CAD – Computer Aided Design), que armazena dados pertencentes a um projeto de engenharia incluindo versões antigas de projetos. •Engenharia de Software assistida por computador (CASE – Computer – Aided Software Enginnering), que armazena dados requeridos pra auxiliar desenvolvedores de software, incluindo código fonte, dependências entre módulos do software e a historia sobre o desenvolvimento do sistema de software. •Banco de dados multimídia, que armazena dados espaciais, de áudio, de 24 vídeo etc. •Sistemas de informação de escritório (OIS – Office Information Systems), que inclui ferramentas baseadas em estações de trabalho para criação e recuperação de documentos, manutenção de calendários e etc. •Sistemas de banco de dados especialista, que inclui não apenas dados, mas também regras explicitas representando restrições de integridade e outros conhecimentos sobre o empreendimento remodelado sobre o banco de dados. Estes aplicativos não foram considerados nos anos 70 quando a maioria dos sistemas de banco de dados foi projetada inicialmente. Hoje estes aplicativos são responsáveis pelo aumento do tamanho disponível na memória principal, pelo aumento da velocidade de processamento e pelo menor custo de hardware. Esses novos aplicativos requerem novos modelos de dados, novas linguagens de consulta e novos modelos de transações que serão mencionados no Modelo Orientado a Objeto [KORTH, SILBERSCHATZ, 1993].
  25. 25. 25 2.3.1 Modelo Relacional O modelo relacional é relativamente novo, após a introdução do modelo relacional foi desenvolvida uma teoria para Banco de Dados relacional, e este modelo estabeleceu-se como o modelo de dados principal para aplicativos de processamento de dados comerciais. O grande sucesso deste modelo levou sua aplicação a projetos assistidos por computadores e a outros ambientes. Um Banco de Dados Relacional consiste em uma coleção de tabelas, cada qual designada por um nome único, uma linha numa tabela representa um relacionamento entre um conjunto de valores. Uma vez que uma tabela é uma coleção de tais relacionamentos, existe uma correspondência intima entre o conceito da tabela e o conceito matemático de relação, a partir do qual o modelo de dados relacional tira seu nome [KORTH, SILBERSCHATZ, 1993]. Dizendo de outra forma, o modelo relacional representa um sistema de banco de dados cujo nível de abstração afasta-se um tanto dos detalhes da máquina básica – tal como, por exemplo, uma linguagem como C ou Delphi representa um sistema de programação cujo nível de abstração afasta-se um tanto dos detalhes da máquina básica [DATE, 1990]. 2.3.1.1 Domínios, Atributos, Tuplas e Relações Domínio é com conjunto de valores atômicos (indivisível). Para especificar um domínio é necessário especificar um tipo de dado, a partir do qual os valores de dados que formam o domínio são projetados. É necessário também especificar um nome para o domínio, para auxiliar na interpretação de seus valores. Veja alguns exemplo a seguir: • Nomes: O conjunto de nomes de pessoas. • Nomes_dos_departamentos_acadêmicos: O conjunto de nomes dos departamento acadêmicos, tais como Ciência da Computação, Matemática, Física, de uma universidade.
  26. 26. • Número_de_telefones: O conjunto de números de telefone com 8 dígitos Estes exemplos são chamados de definições lógicas de domínios. Para cada domínio é especificado um tipo ou formato de dado. Por exemplo, o tipo de dados para o domínio Número_de_telefones pode ser um conjunto de string na forma (##) #### - ####, onde cada # é um digito e os dois primeiro dígitos indicam o código válido para a área de telefonia. Uma relação R representada por R(A1, A2, A3, ...,An) é formada pelo nome da relação R e uma lista de atributos A1, A2, A3, ...,An. Uma atributo Ai é o nome de um papel desempenhado por algum domínio D no esquema da relação R. O domínio de Ai é representado por dom(Ai). Uma relação de um esquema da relação R(A1, A2, A3, ...,An) é um conjunto de n-tuplas. Cada tupla é uma lista ordenada de valores, onde cada valor é um elemento de dom(Ai) [ELMASRI E NAVATHE, 2002]. A Figura 2.4 apresenta um exemplo de banco de dados relacional, onde, a tabela aluno se relaciona com a tabela curso. O aluno Pedro tem o código 000251 e está matriculado no curso de Sistemas de Informação que tem o código 2020. 26 válidos dentro de um determinado código de área. Nome da relação Nome da relação aluno aluno_codigo aluno_nome codigo_curso 000202 José 1010 000251 Pedro 2020 Figura 2.4 Atributos e tuplas de uma relação aluno e curso. Tuplas 000503 Maria 3030 codigo_curso nome_curso 1010 Fisioterapia 2020 Sistemas de Informação 3030 Física
  27. 27. 27 2.3.2 Modelo Orientado a Objeto “O modelo orientado a objeto é baseado no paradigma da programação orientado a objeto. Esta abordagem de programação foi introduzida pela linguagem Simula 67, projetada para simulações de programações. Recentemente, as linguagem C++ e Smalltalk tornaram-se as mais conhecidas linguagens de programação orientadas a objeto” [KORTH e SILBERSCHATZ, 1993]. Com a orientação a objeto surgiram novos recursos para suprirem a necessidade de recursos dos novos aplicativos, este recursos são: •Objetos complexos, são itens que são vistos como único objeto no mundo real, mas que contem outros objetos, freqüentemente esses objetos são estruturados hierarquicamente, representando o relacionamento interno. A modelagem de objetos complexos tem levado ao desenvolvimento de banco de dados orientado a objeto. •Dados comportamentais, objetos destinos podem precisar responder de diferentes modos ao mesmo comando. •Meta conhecimento, o dado mais importante sobre os aplicativos são as regras gerais sobre os aplicativos em vez de tuplas específicas, como por exemplo, todas as contas correntes pagam 5% de juros se o saldo devedor for mais de R$ 1.000, caso contrario, não pagam juros. O paradigma da orientação a objeto tem como principais conceitos, objeto, classe, herança, polimorfismo e identidade, que explicaremos em seguida. O Objeto possui os dados encapsulados internamente. A interface entre o objeto e o resto do sistema é definida como um conjunto de mensagens [KORTH, SILBERSCHATZ, 1993].
  28. 28. De uma forma geral um objeto tem associado a ele: •Um conjunto de variáveis que contem dados para o objeto. O valor de cada 28 variável é um objeto próprio. •Um conjunto de mensagens as quais um objeto responde. •Um método, que é um corpo de código para implementar cada mensagem. Um método retorna um valor como a resposta para a mensagem. Uma Classe é formada pelo agrupamento de objetos similares, ou seja, que respondem as mesmas mensagens, usam os mesmos métodos e tem variáveis do mesmo tipo. Cada objeto é chamado de instancia de sua classe. Em uma classe todos os objetos partilham definições comuns embora se diferem nos valores das variáveis. Um objeto que representa o Chefe contém as características da classe Funcionário que por sua vez contém as características da classe Pessoa. Está técnica é chamada de Herança, que nada mais é do que o fato de um objeto ou uma classe herdar variáveis e métodos de uma classe mais geral. As especializações de uma classe são chamadas subclasses como pode ser visto na Figura 2.5 [KORTH, SILBERSCHATZ, 1993]. funcionário superclasse subclasse chefe contador secretário cliente pessoa Figura 2 .5 Exemplo de hierarquia de classe e herança [KORTH, SILBERSCHATZ, 1993].
  29. 29. 29 O Polimorfismo permite que o nome de uma mesma operação possa ser definida em várias classes, tendo implementações diferentes como mostra a Figura 2.6. 2.4 Vantagens do Banco de Dados As vantagens na utilização de sistemas de banco de dados vão depender diretamente da aplicação deste banco, dependendo da finalidade estas vantagens não podem ser vistas de imediato. Más, de uma forma geral as vantagens do sistema de banco de dados em relação aos métodos tradicionais são muitas, como: • É compacto: elimina os arquivos de papéis, reduzindo o volume. • É rápido: O computador pode manipular os dados mais rápido que o homem. • Implica em menos trabalho braçal: elimina praticamente todo o trabalho manual de arquivamento. • Tem fluxo concorrente: disponibiliza informações corretas e atualizadas a qualquer momento. Objeto Geométrico Formato Ponto_referência Área Circulo Raio Área Retângulo Largura Altura Área Figura 2.6 Exemplo de polimorfismo [KORTH, SILBERSCHATZ, 1993].
  30. 30. 30 CAPÍTULO III 3. Computação Móvel 3.1 Introdução Ao longo dos últimos anos, os Sistemas de Gerenciamento de Banco de Dados (SGBD) também estão sendo utilizados em novas e interessantes aplicações. Entre essas aplicações se destacam as aplicações geográficas, de multimídia, biológicas, de apoio à decisão e processamento em sistemas de tempo real, na internet e no ambiente de computação móvel na qual iremos dar ênfase durante este trabalho. Como citado por [LOREIRO, SADOCK, MATEUS, NOGUEIRA, KELNER, 2003] Computação Móvel é um paradigma que permite ao usuário acesso a uma rede fixa ou móvel independentemente de onde ele esteja. O usuário tem a capacidade de acessar informações em qualquer lugar e a qualquer momento, desde que utilize os recursos e as técnicas corretas. Esse paradigma também pode ser chamado de Computação Ubíqüa e Computação Nômade. A Computação Móvel é composta por três elementos: a característica do dispositivo portátil, a mobilidade do usuário, e a comunicação com outro elemento computacional através da comunicação sem fio chamada wireless. O paradigma da Computação Móvel não trata somente das questões ligadas a área de sistemas distribuídos e rede de computadores. Este é um paradigma que trata de todas as áreas da Ciência da Computação, como, projetos de circuitos onde deve ser considerado o consumo de energia; sistemas operacionais que devem gerenciar dispositivos móveis com capacidade limitada de memória e processamento; linguagem de programação e compiladores que devem ter características especiais; banco de dados que devem considerar novos mecanismos; engenharia de software que deve propor novos princípios como interface homem-máquina, e outras áreas como Psicologia e Sociologia, que definem novas formas de uso da tecnologia [LOREIRO, SADOCK, MATEUS, NOGUEIRA, KELNER, 2003]. A comunicação sem fio e a computação móvel é utilizada com maior intensidade nos paises com mais elevado nível tecnológico, como os da América do Norte,
  31. 31. Europa e Japão. Com isso, muitos se perguntam se o Brasil vai ter oportunidades de competir neste mercado, onde tudo tende a ser dominado pelos paises que dominam a tecnologia da Computação Móvel. Em resposta a essa pergunta é necessário entender que para competir deve se ter idéias de serviços e aplicações diferentes, que realmente revolucionem no segmento, e não que sejam usadas por que esta na moda. No entanto para estes serviços e aplicações, na maioria das vezes não existem ferramentas para seu desenvolvimento. A grande oportunidade é que para desenvolver essas ferramentas não é necessário ter domínio profundo das tecnologias da comunicação sem fio. Portanto, o Brasil tem capacidade de criar condições para o desenvolvimento de software para computação móvel [LOREIRO, SADOCK, MATEUS, NOGUEIRA, KELNER, 2003]. Veja na Figura 3.1 uma estimativa de assinantes de serviços de comunicação 31 sem fio. 300 Milhões de Aceitação Wireless 1 Bilhão de Aceitação Internet Wireless and Broadband Internet 1 Bilhão de Usuários 200 Milhões de Usuários 1998 2005 Crescimento do Mercado Figura 3.1 Estimativa de assinantes de serviços de comunicação sem fio [LOREIRO, SADOCK, MATEUS, NOGUEIRA, KELNER, 2003]. O principal objetivo deste trabalho é destacar a importância da utilização de Banco de Dados na área da computação móvel, devido ao grande crescimento no número
  32. 32. de usuários que precisam estar conectados trocando informações independentemente da distancia e do local onde estejam. Com o surgimento deste ambiente surgiram também diversos dispositivos móveis chamados PDAs (Personal Digital Assitant) que incluem laptops ou notebooks, palmtops,handhelds, que são dispositivos monousuários e bem pequenos se comparados aos computadores tradicionais. Veja na Figura 3.2 alguns PDAs. 32 3.2 Histórico Figura 3.2 Alguns exemplos de PDAs [_n, 2004]. A Computação Móvel teve a sua origem devido a grande necessidade de se trabalhar cada vez mais fora do ambiente de trabalho. Enquanto isso, o crescimento tecnológico de celulares, palmtops, notebooks, handhelds, e outros, veio se evoluindo com o passar dos anos. No ano de 1994 uma grande empresa chamada Psion lançou o Psion Organizer I, um dispositivo que continha em sua memória, calculadora, relógio, calendário e uma capacidade de programação parecida com o BASIC (primeira linguagem de programação feita pela Microsoft), isso fez do Psion o primeiro Assistente Digital Portátil, nos dias de hoje conhecidos como PDAs, que veremos também neste capitulo. Paralelamente, no ano de 1984, a Epson colocava no mercado o HX-20 que foi o primeiro Laptop a ser desenvolvido [e_2003].
  33. 33. O Psion foi um sucesso de vendas que chamou a atenção de empresas como: Apple, Hewlett-Packard (HP), Motorola, Sharp Eletronics e Sony Eletronics, que aproveitando a idéia resolveram lançar dispositivos portáteis. Em 1996 a Palm. Inc recém comprada pela U.S Robotics lançava o Pilot 1000 e o Pilot 5000 deixando o mercado perplexo, pois estes dois modelos tinham algo que o mercado não conhecia que era a sincronização de dados com o Desktop deixando as informações do PC para o livre acesso por meio de computadores de mão [f_2003]. Sincronização de dados não é nada mais que a atualização ou troca de dados que pode ser feita a curta ou a longa distância, através de dispositivos como infravermelho, satélite, radiofreqüência e etc. 33 3.3 Tipos de Redes Sem Fio Existem diferentes tipos de redes sem fio que variam em tecnologia e aplicação, sendo possível classificá-las em quatro tipos: WPANs, WLANs, WMANs e WWANs, que serão detalhadas abaixo: • As redes pessoais sem fio (Wireless Personal Area Network – WPAN) são voltadas, principalmente, para a conexão de um computador a dispositivos periféricos, como impressoras, PDAs e telefones celulares, eliminando a necessidade de cabos. As WPANs cobrem pequenas distâncias e oferecem baixas velocidades, se comparada a outras tecnologias wireless. O padrão para WPANs é conhecido como Bluetooth [_k, 2004]. • As redes locais sem fio (Wireless Local Area Netowrk – WLAN) são redes que oferecem uma pequena dispersão geográfica e altas taxas de transmissão. As WLANs oferecem grande flexibilidade para seus usuários, principalmente os que utilizam computadores portáteis e PDAs [_k, 2004]. • As redes metropolitanas sem fio (Wireless Metropolitan Area Network – WMAN) oferecem uma cobertura geográfica maior que as WLANs e altas taxas de transmissão [_k, 2004]. • As redes distribuídas sem fio (Wireless Wide Area Network – WWAN) são redes com grande dispersão geográfica, voltadas para aplicações móveis que utilizem telefones celulares, pagers, PDAs etc. Existem inúmeras
  34. 34. tecnologias para WWANs que limitam a taxa de transmissão e, conseqüentemente, o tipo de serviço que poderá ser oferecido. As redes de celulares estão caminhando rapidamente para tornarem-se a maior aplicação de WWAN. Com o crescente uso de conexões de banda larga, celulares estão transmitindo e-mails, textos, imagens, som e vídeo, com a mesma qualidade e velocidade que os dispositivos ligados por fios [_k, 2004]. • As redes de sensores são uma aplicação muito particular de redes sem fio, onde é possível que milhares de pequenos sensores sejam espalhados por uma área pré-definida monitorando eventos específicos. Uma das características mais importantes em redes de sensores é a limitada capacidade de energia dos dispositivos, ou seja, existe um problema crítico de consumo de energia [_k, 2004]. 34 3.4 Dispositivos Móveis Os dispositivos para computação móvel não são apenas simples organizadores pessoais. Com o avanço tecnológico tem sido possível fabricar dispositivos computacionais que possuem o paradigma da mobilidade. Este paradigma está mudando a forma como realizamos nossas tarefas diárias, quando estamos em movimento e necessitamos de informações e serviços sem estarmos presos ao um ambiente físico [LOREIRO, SADOCK, MATEUS, NOGUEIRA, KELNER, 2003]. Veja na Figura 3.3 a visão geral de aplicações que podem ser realizadas através da Computação Móvel. Além dos dispositivos móveis “clássicos” como handhelds estão surgindo várias formas de PDAs, como, telefones celulares, sistemas de áudio, câmeras fotográficas digitais, placas de comunicação sem fio multiprotocolos que facilitam a comunicação entre diferentes tipos de dispositivos. Esses dispositivos também podem possuir recursos como GPS (Global Positioning System) [LOREIRO, SADOCK, MATEUS, NOGUEIRA, KELNER, 2003].
  35. 35. • Móvel • Segurança • Acesso Remoto • Conexão Parecida • Fácil Uso • Personalizado • Compra de Contrato • Múltipla Seção Escritório Casa Carro Email Web Bancos eComerce Aeroporto eLearning/ eCommunication Calendário Figura 3.3 Visão de aplicações em computação móvel [LOREIRO, SADOCK, 35 MATEUS, NOGUEIRA, KELNER, 2003]. 3.5 Tecnologias de Comunicação Sem Fio Atualmente algumas tecnologias de comunicação sem fio estão se destacando e se tornando indispensáveis na vida da sociedade moderna. 3.5.1 i-Mode O i-Mode é um sistema de informações por pacotes, que foi desenvolvido pela operadora de telefonia japonesa NTT DoCoMo. Com esse sistema o usuário não recebe mais informações através de um canal de rádio, como nas redes telefônicas, o que significa que várias pessoas podem acessar as informações simultaneamente, ele reduz os custos, pois, as tarifas são cobradas de acordo com o volume de informações transmitidas. [LOREIRO, SADOCK, MATEUS, NOGUEIRA, KELNER, 2003].
  36. 36. Em muitos aspectos o i-mode é semelhante ao WAP, até mesmo na velocidade de transmissão, que é de 9,6 Kbps, isto acarreta grande dificuldade no transporte de imagens, permitindo apenas o transporte de ícones simples no formato vbmp. O sistema de comunicação de pacotes tem conexão permanente com a WEB, portanto, a velocidade de transmissão de dados não prejudica o desempenho do i-Mode. Ao contrario do Brasil, a operadora japonesa cobra pela quantidade de dados transmitidos e não pelo tempo de uso. O HTML foi a tecnologia utilizada inicialmente no i-Mode, a empresa DoCoMo e o Wapforum fizeram um acordo e passaram a usar este padrão. A Figura 3.4 mostra um celular executando o i-Mode [LOREIRO, SADOCK, MATEUS, NOGUEIRA, KELNER, 2003]. 36 Figura 3.4 Exemplo de celular operando com i-Mode [_h, 2004]. 3.5.2 WAP (Wireless Aplicattion Procotol) A internet está se espalhando pelo mundo, o número de computadores desktop (de mesa) hoje em dia é muito pequeno se comparado com outros dispositivos de comunicação como o rádio e a TV. Com a produção em massa de diversos dispositivos sem fio como celulares e PDAs surgiu o WAP. Essa tecnologia permite uma expansão sem procedentes na internet, pois, WAP é um conjunto de especificações de protocolos que permitem uma experiência semelhante a navegação pela internet. Esses protocolos foram iniciados pela Ericsson, Nokia, Motorola e Phone.com e hoje tem suas especificações abertas. A entidade responsável pela administração e fiscalização do WAP é a entidade WAP Fórum, foi ela
  37. 37. quem definiu um padrão global para a industria para o fornecimento de dados para terminais móveis [b_2003]. “Os protocolos WAP permitem que os aparelhos portáteis como telefones móveis, pagers, e radiocomunicadores tenham acesso a internet. O WAP é compatível com a maioria das redes sem fio e tem suporte para todos os sistemas operacionais (Palm OS, Windows CE, e etc.)” [b_2003]. Uma das principais características dos telefones WAP é o uso do MMM que substitui o WWW. MMM significa Mobile Media Mode e garantes que os serviços ou produtos são compatíveis com Wireless Aplicattion Procotol [b_2003]. WAP especifica um micro-browser usando um novo padrão chamado WML, que é aperfeiçoado para terminais móveis, e também especificam um servidor proxy que age como uma porta entre a rede móvel e a internet, fornecendo um protocolo e otimizando a transferência de dados para a handset móvel [b_2003]. Na estrutura do HTML os sites são constituídos por páginas. Na estrutura padrão WAP os sites são constituídos por decks (conjuntos) e pages que são cards (cartões). Um documento WML é formado por um deck, e o deck por sua vez é formado por um ou mais cards, a Figura 3.5 mostra um exemplo de dois cards que formam um deck [c_2003]. 37 Figura 3.5 Exemplo de dois cards formando um deck [c_2003].
  38. 38. 38 A seguir um exemplo de programação WML e um documento XML. <?xml version=”1.0”?> <!DOCTYPE wml PUBLIC “-//WAPFORUM//DTD WML 1.1//EM” Ã “http://www.wapforum.org/DTD/wml_1.1.xml”><br> <wml> <!-- Este é o primeiro card --> <card id=”Card1”> <do type=accept” label= “Proxima”> <go href=”#card2”/> </do> <p> Selecione <em>Prosseguir</em> para ver a outro Card! <p> </card> <! –- Esta é o segundo card -- > <card id=”Card2”><p> Oi para todo mundo! <br> Bastante original.<br> </p> </card> </wml> “Como o WML é um documento XML, ele começa definindo qual é a versão da especificação XML utilizada e qual é o tipo do documento. As duas primeiras linhas estarão sempre presentes nos códigos WML. Devemos tomar alguns cuidados adicionais por se tratar de XML apesar da semelhança com o HTML. As tags, que identificam os elementos do código, são representadas por nomes cercados pelos símbolos “<” e “>”. Assim, <wml> é um exemplo de tag. As tags delimitam o inicio e o fim de um elemento. Temos então a tag <wml> para abrir o elemento wml e a tag </wml> para fechar o elemento. Existem ainda as tags com elemento vazios, apenas com atributos. Um exemplo que é bem conhecido por quem usa HTML: <img src=”figura.wbmp”/>. Repare que quando o elemento é vazio a tag precisa ser fechada com a barra (/). Isto é uma exigência sintática do XML que é dispensada no HMTL.
  39. 39. Outro ponto que merece destaque é que todos os nomes são case sensitive, isto é, maiúsculas são diferentes de minúsculas e portanto as tags têm que ser compatíveis entre si. Além das tags e dos elementos, temos os comentários, sempre iniciados com “--" e terminados com “-->”. No código exemplo apresentado existe um deck composto por dois cards (Card1 e Card2). O Card1 além de texto possui um elemento <do>, que define a ação a ser executada quando o usuário selecionar a opção “Próxima”. Neste caso, a ação é navegar até o Card2, conforme o elemento <go href=”#Card2”/>, onde o atributo href indica a URL de destino. Como neste caso o Card2 está no mesmo deck, basta especificar para qual card navegar (note o uso do # para determinar o card)” [c_2003]. Veja na Figura 3.6 um exemplo. 39 3.5.3 Bluetooth Figura 3.6 Representação de deck e card [c_2003]. Bluetooth é um padrão proposto pelo Bluetooth SIG (Special Internet Group), que é um consorcio das maiores empresas de computação do mundo. Esse padrão opera na faixa ISM (Industrial, Scientific, and Medical) de 2.4GHz, e tem o objetivo de propor uma tecnologia de baixo custo para conectividade sem fio. O padrão foi criado inicialmente para substituir cabos por conexão via rádio. [LOREIRO, SADOCK, MATEUS, NOGUEIRA, KELNER, 2003]. “A estrutura de comunicação do Bluetooth é chamada de piconet e tem a característica de ser uma rede onde um nodo central, definido como mestre, se comunica com outros dispositivos chamados de escravos, formando uma topologia em estrela, com no máximo sete elementos. Piconets podem se conectar entre si formando Scatternets como mostra a Figura 3.7 [LOREIRO, SADOCK, MATEUS, NOGUEIRA, KELNER, 2003].
  40. 40. Figura 3.7 Uso do padrão onde piconetes e scatternets são formados [i_2004]. Esses piconets possuem características de formarem pequenas redes pessoais conhecidas como PAN (Personal Area Network), isso devido ao pequeno alcance de comunicação dos dispositivos. As principais diferenças entre o Bluetooth e outros tipos de redes sem fio 40 são: • Redes formadas de dispositivos com baixa capacidade e pouca energia; • Conexões entre dois dispositivos possuem diversos estados, com o objetivo de economizar energia e gerenciar a formação de outras piconets; • Formação espontânea de piconets, possibilitando modificações em sua topologia. Essas modificações não são apenas em função da mobilidade; • As scatternets possuem pequenos diâmetros, sendo formadas por menos que dez piconets; • O estabelecimento da conexão entre dois nodos passa por um procedimento de identificação e sincronização que necessita de uma temporizarão para ocorrer efetivamente.
  41. 41. 41 A Figura 3.8 mostra as principais aplicações do Bluetooth. Figura 3.8 Modelo de uso e comunicação com outros tipos de dispositivos [_o, 2004]. 3.5.4 RFID (Radio Frequency Identification) Imagine uma grande empresa, e que essa empresa tenha controle total de seus produtos, da matéria-prima até o produto pronto, onde o processo de transformação vai sendo acompanhado automaticamente de setor a setor tendo suas informações atualizadas minuto a minuto. Algumas empresas utilizam para este controle os códigos de barras, que, são criados pela empresa ou já vêem elaborados por seus fornecedores. Com o surgimento da tecnologia RFID (Radio Frequency Identication) a coleta de informações ficou mais fácil, porque a coleta e feita automaticamente (não manualmente no caso dos códigos de barras), este sistema surgiu na década de 80 e uma das suas grandes vantagens é o rastreamento e o controle em ambientes hostis e também em produtos que o código de barras não é tão eficiente [_g, 2004]. Segundo [_g, 2004] o sistema RFID trabalha com três componentes sendo: antena, transceiver (com um decodificador) e um transponder (chamado de RF Tag), este transponder contém uma antena e um chip onde as informações são gravadas eletronicamente, as informações são definidas pela empresa. A antena transmite um sinal de rádio, sinal este que ativa o transponder fazendo uma leitura ou adicionando alguma
  42. 42. informação, sendo que esta é a única função da antena, fazer o RF Tag trocar/enviar dados para o leitor. Para cada tipo de aplicação existe algum tipo de antena, tendo ela diversos formatos e tamanhos [g_2003]. Podem existir casos onde a antena, o transceiver e o transponder fique instalados no mesmo local, casos estes que são utilizados normalmente em aplicações portáteis transformando a antena e o transceiver em um leitor. Leitor que por meio do transceiver propaga ondas de rádio em diversos sentidos, de uma polegada até alguns metros de distância (dependendo da potência de saída e da freqüência de radio utilizada). Quando o RF Tag entra na zona eletromagnética emitida pela antena é detectado imediatamente pelo leitor, que por suas fez decodifica os dados que se encontram no RF Tag, transmitindo-os para o computador assim realizando o mapeamento do processo por completo [g_2003]. Como no caso das antenas o RF Tag também esta disponível em tamanhos e formatos diversos, formatos que podem ser de: argolas, pastilhas, cartões entre outros, e o seu encapsulamento pode ser de vidro, plástico e etc, como mostra a Figura 3.9, tipos que são definidos conforme a sua aplicação, ambiente de uso e a sua performance. 42 Figura 3.9 Exemplos de transponder [_p, 2004]. Abordaremos agora algumas características do RFID: • Os RF Tags são divididos em duas categorias: os ativos e os passivos; • Ativos: sua fonte de energia é uma bateria interna e trabalha com o sistema de escrita e leitura podendo fazer uma re-escrita ou uma
  43. 43. modificação na informação, o seu custo é bem maior que o dos passivos tendo uma vida útil de 10 anos; • Passivos: trabalham sem bateria, pois, sua alimentação é transmitida pelo próprio leitor por ondas eletromagnéticas. São mais baratos que os RF Tags ativos e dependendo de suas condições de uso teoricamente tem o tempo de vida útil ilimitada; Tags passivas normalmente são do tipo read-only (somente leitura) tendo sua maior utilização em distâncias curtas e necessitam de um leitor com maior potência. RFID com baixa freqüência (30 a 500 KHz) são utilizados para uma leitura de curta distância e com baixo custo, como por exemplo identificação de animais. RFID com alta freqüência (850 a 950 MHz e 2.4 e 2.5 Ghz) são utilizados para leituras em longas distâncias e com velocidades elevadas, como por exemplo coletas de dados em veículos. Agora serão abordadas algumas vantagens do sistema RFID, entre suas 43 várias vantagens podemos citar: • Sua leitura é realizada sem o contato direto entre a etiqueta e o leitor, tendo a vantagem de fazer a leitura do produto já embalado não havendo a necessidade de abri-lo, ou até mesmo colocar a tag em uma superfície que receberá uma camada de tinta ou de graxa; • Seu tempo de resposta é muito baixo (menos que 100ms) sendo uma ótima vantagem em produtos que se encontram em movimento constante; Ex: Produtos em uma esteira ou linha de produção. • O custo do RFID vem tento uma queda durante os últimos anos; Depois de suas características e suas vantagens podemos citar algumas aplicações da tecnologia RFID que pode ser no controle de acesso, controle de tráficos de veículos, lavanderias industriais, controle de bagagens em aeroportos, controle de containers e em várias outras áreas.
  44. 44. Na Figura 3.10 é apresentado um exemplo prático do uso do RFID em uma transportadora, onde um funcionário passa todas a mercadorias, onde, cada produto contém um transponder, de uma só vez entre dois dispositivos de leitura (transceiver). 44 Figura 3.10 Exemplo de utilização do RFID [_q, 2004]. 3.5.5 IEEE 802.11 Criado em 1999 com a finalidade de suportar a comunicação em WLANs (Wireless Local Area Network) o padrão IEEE 802.11 possui uma camada de acesso ao meio chamada MAC, e diferente camadas físicas sendo possível o acesso de três diferentes formas: • FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) - operando na faixa ISM de 2.4 GHz a uma taxa de 1 Mbps e 2 Mbps [_k, 2004]; • DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) - operando na faixa ISM de 2.4 GHz a uma taxa de 1 Mbps e 2 Mbps [_k, 2004]; • Infra-vermelho - a uma taxa de 1Mbps e 2 Mbps [_k, 2004]. Esse padrão também é conhecido como Ethernet sem fio, por ser uma extensão do padrão Ethernet IEEE 802.3. No padrão 802.11 a arquitetura utilizada é um BSS (Basic Service Set) que é definido como um grupo de estações sobre controle de uma
  45. 45. função de coordenação chamada DCF (Distributed Coordination Function), que é responsável por determinar quando um dispositivo pode enviar e receber dados. Essas estações podem se comunicar ponto a ponto, quando isso ocorre são chamadas rede Ad-hoc, ou através de uma infra-estrutura, essa comunicação é conhecida como redes infra-estruturadas e utilizam estações base para interconectar os dispositivos para dar suporte e 45 mobilidade. [LOREIRO, SADOCK, MATEUS, NOGUEIRA, KELNER, 2003]. O padrão IEEE 802.11 é dividido em varias versões e cada versão possui uma taxa de comunicação que serão citadas abaixo: • O padrão IEEE 811 básico possui taxas de comunicação de 1 e 2Mbps; • O padrão 802.11a opera na faixa de 5 GHz a uma taxa que pode variar de 6 Mbps a 54 Mbps [_k, 2004]. • O padrão 802.11b opera na faixa de 2.4 GHz a uma taxa de 5.5 a 11 Mbps e pode chegar a 54Mbps [_k, 2004]. • O padrão 802.11g, ainda a ser aprovado, opera na faixa de 2.4 GHz a uma taxa que pode variar de 6 Mbps a 54 Mbps [_k, 2004]. A Figura 3.11 mostra o uso do padrão 802.11 em um ambiente externo, e a Figura 3.12 mostra alguns equipamentos necessários para sua comunicação. Figura 3.11 Uso do padrão IEEE 802.11 em ambientes externos [_j, 2004].
  46. 46. Figura 3.12 Aparelhos utilizados no padrão IEEE 802.11 [_j, 2004]. O padrão 802.11 possui algumas falhas que podem ser divididas em 3 46 grupos: • Uso do 802.11 sem criptografia [_k, 2004]; • Falhas no WEP (Wired Equivalent Privacy). O WEP atua na camada de enlace entre estações e o ponto de acesso (AP), oferecendo, basicamente, três serviços: confidencialidade, integridade e autenticação [_k, 2004]; • Falta de autenticação nas mensagens de gerência [_k, 2004]. 3.5.6 Wi-Fi A tecnologia Wi-Fi abreviatura de “Wireless Fidelity” ou fidelidade sem fio esta cada dia mais presente no dia-a-dia de vários empresários brasileiros. Esta tecnologia permite o uso da internet de banda larga em lugares públicos. Segundo a Revista Veja até julho do ano passado no Brasil existiam somente 45 pontos de conexão sem fio espalhados por hotéis, aeroportos e restaurantes. Desde então com o crescimento desta tecnologia o Brasil vem ampliando a cada dia o número de lugares com Wi-Fi. Mas ainda estamos longe do Estados Unidos e da Europa onde as tecnologias sem fio fazem parte de uma grande fatia do mercado. Com o crescimento do Wi-Fi a previsão é de que os pontos de acessos cresçam de 50.000 nos dias de hoje, para 190.000 até 2007. O fato de acessar a internet e verificar e-mails com equipamentos portáteis enquanto o usuário está esperando uma
  47. 47. refeição ou ate mesmo o horário de seu vôo é muito atraente. Pensando nisso os fornecedores de equipamentos para a tecnologia sem fio estão de olho no mercado Brasileiro. Para a instalação de uma estação Wi-Fi o custo varia de 550 a 1500 reais preço da contratação de um serviço de banda larga e o equipamento chamado “ponto de acesso”. Os computadores portáteis necessitam de uma placa Wi-Fi, placa está que já esta vindo instalada diretamente da fabrica no caso de dispositivos mais modernos. Sua transmissão é de 50 a 100 metros, sinais estes que podem vazar de um local para outro tornando-se um grande problema para quem não estiver com dispositivos de segurança. O Wi-Fi já tem um sucessor que é chamado de WiMax que já se encontra em testes e tem o poder de alcançe de 50 kilometros. Veja na Figura 3.13 um exemplo da utilização da tecnologia Wi-Fi em uma conferência, na Figura 3.14 os equipamentos utilizados em ambiente interno e na figura 3.15 as antenas utilizadas em ambientes externos. 47 Figura 3.13 Utilização de Wi-Fi em um ambiente fechado.
  48. 48. 48 3.7 Palm Figura 3.14 AP, Placa Adapter, Cartão PCMCIA e Wet utilizadas em ambiente interno [_l, 2004]. Figura 3.15 Tipos de antenas para uso em ambiente externo [_m, 2004]. Os palms e compatíveis são computadores de mão que, a cada dia, ganham novas funções, serviços, programas e acessórios. Cada palm vem com os principais programas para organizações pessoal e profissional, como cadastro de endereços, tarefas a fazer, agenda, bloco de anotações, controle financeiro e e-mail. Alem disso, a Palm oferece o Palm Desktop, programa pra sincronizar os dados com o computador o que permite também a comunicação das informações no próprio PC ou mac [_a, 2003].
  49. 49. O acesso aos programas, e mesmo à escrita, é efetuado utilizando uma caneta que acompanha o equipamento, facilitando o uso, pois são necessários poucos passos pra opera-lo o que é uma grande vantagem em relação aos computadores que estamos acostumados a usar. No Palm a entrada de dados é a própria tela sensível ao toque da caneta chamada também de stylos. Estes equipamentos são alimentados por pilhas (baterias) ou energia elétrica. Como o próprio nome sugere eles cabem na palma da mão. Existem inúmeros programas e documentos disponíveis para o Palm, o que garante acréscimo de funcionalidades ao produto. Pode se destacar os serviços para acesso a informações culturais, sistemas bancários, planilhas, programas para viagem e sistemas gerenciadores de banco de dados. Alem de diversos acessórios como gravador de mensagens faladas, teclado, GPS, câmeras e outros mais. Atualmente, são vendidos vários modelos compatíveis com a plataforma Palm, garantindo uma participação de 73% no mercado americano e mais de 50% no mercado mundial. Para a programação me Palm deve se ter em mente que muitos projetos 49 envolverão pelo menos dois tipos de programas: 1 – Aplicativo executado no Palm. É o programa que será executado no Palm, desenvolvido com a ferramenta de programação escolhida, por exemplo Delphi, Visual C++, Java, Visual Basic e outros. 2 – Conduit: É uma dll responsável pela troca de dados entre Palm e Micro nos dois sentidos. Alguns conceitos básicos formam pré-requisitos para o entendimento da linguagem e na avaliação e escolha da ferramenta de desenvolvimento: PDB, O Palm Data Base (PDB) é o formato padrão que o PalmOS utiliza para armazenamento de dados, em forma de registros. PRC, é a extensão do aplicativo desenvolvido para rodar no Palm. Em linguagem simplificada, é equivalente ao .EXE ao qual estamos muitíssimo acostumados.
  50. 50. Runtime, é o mesmo que modo interpretado. Geralmente o runtime é instalado no Palm durante o processo de instalação da própria ferramenta. Quando você desenvolve aplicações na ferramenta, que normalmente são arquivos com extensão nativa da propria ferramenta, estes arquivos não executarão no PalmOS, eles necessitam do runtime. Ao ser executado, o runtime aciona os aplicativos, interpretando os comando e os executando. A Figura 3.16 mostra um Pocket PC funcionando com o Windows CE instalado. 50 Figura 3.16 Pocket PC com Windows CE [_s, 2004].
  51. 51. 51 Bibliografia Felipe Nery R. Machado, Mauricio Abreu. Projeto de Banco de Dados: Uma Visão Prática. São Paulo: ÉRICA, 1999. Chu Chão Yong. Banco de Dados: Organização, Sistemas, Administração. São Paulo: ATLAS, 1990. KORTH, H. F., SILBERSCHATZ, Abraham. Sistema de banco de dados. Trad. Maurício Heihachiro Galvan Abe. Revisão técnica de Sílvio Carmo Palmieri. São Paulo: MAKRON Books, 1993. ELMASRI, R., NAVATHE, S. B. Sistema de banco de dados: fundamentos e aplicações. Trad. Teresa Cristina Padilha de Souza. Revisão técnica de Sérgio da Costa Cortez. Rio de Janeiro: LTC, 2002. C.J. DATE. Introdução a sistemas de banco de dados. Trad. (da 4ª edição original) de Contexto Traduções. Rio de Janeiro: CAMPUS, 1990. _a, 2003 http://www.pr.gov.br/batebyte/edicoes/2002/bb118/estagario.htm. Acesso em: 2003. _b, 2003 http://www.acnet.com.br/hostframe.htm. Acesso em: 2003. _c, 2003 http://www.upronting.com.br/suporte/wap1.htm. Acesso em: 2003. _d, 2003 http://www.uol.com.br/palmsy/Programacao/Programacao.htm. Acesso em: 2003. _e, 2003 http://www.etedeschi.ndirect.co.uk. Acesso em: 2003. _f, 2003 http://www.pctechguide.com/25mobile.htm. Acesso em: 2003.
  52. 52. 52 _g, 2003 http://www.guiadelogistica.com.br/ARTIGO7.html. Acesso em: 2003. _h, 2004 http://www.iijnet.or.jp/vertis/e-fs/i-mode.jpg. Acesso em: 2004. _i, 2004 http://www-lab14.kuee.kyoto-u.ac.jp/~aolim/text/adhoc/image/fig9_3.gif. Acesso em: 2004. _j, 2004 http://www.xbitlabs.com/articles/ mobile/print/wi-fi.html. Acesso em: 2004. _k, 2004 http://www.gta.ufrj.br/seminarios/semin2003_1/rmaia/802_11i.html. Acesso em: 2004. _l, 2004 http://www.usr-emea.com/products/p-wireless-menu.asp?loc=emea. Acesso em:2004. _m, 2004 http://www.seitel.com.br. Acesso em: 2004. _n, 2004 http://www.clieuk.co.uk. Acesso em: 2004. _o, 2004 http://bluetooth.interfree.it. Acesso em: 2004. _p, 2004 http://www.zeitcontrol.de. Acesso em: 2004. _r, 2004 http://www.pyramid.hu. Acesso em: 2004. _s, 2004 http://www.410palm.com. Acesso em: 2004. LOREIRO, A. A. F., SADOCK, D. F. H., MATEUS, G. R., NOGUEIRA, J. M. S., KELNER, Judith. Comunicação Sem Fio e Computação Móvel: Tecnologias, Desafios e Oportunidades. In: Sociedade Brasileira de Computação, 9., Campinas, 2003. Anais Campinas: SBC, 2003. p.195-244. Revista Veja, 5 de maio de 2004, pg. 122 e 123.

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