Julio Silvello - Pervasive Computing

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Análise de artigo sobre Pervasive Computing.

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Julio Silvello - Pervasive Computing

  1. 1. Infrastructure for Pervasive Computing:Infrastructure for Pervasive Computing: ChallengesChallenges Júlio César Silvello Vinícius Pazutti Correia CMP157 - Programação Paralela e Distribuída Professor Cláudio Geyer Karen Henricksen, Jadwiga Induslka, Andry Rakotonirainy School of Computer Science and Electrical Engineering The University of Queensland & Distributed Systems Technology Centre Workshop on Pervasive Computing and Information Logistics at Informatik 2001, Vienna – September 25-28, 2001.
  2. 2. RoteiroRoteiro  Tema  Motivação  Modelo  Requisitos e Desafios  Pesquisas existentes  Agenda de pesquisa  Conclusões 1/20
  3. 3. TemaTema  Enumeração e categorização dos requisitos e desafios de engenharia de software envolvidos no desenvolvimento de uma infraestrutura para computação pervasiva  avaliação do estado-da-arte em computação pervasiva  listagem de investigações futuras 2/20
  4. 4. MotivaçãoMotivação  Aplicações precisam, cada vez mais, de mais autonomia e transparência  através da confiança no conhecimento do contexto  através da redução de interações com usuários  Aplicações devem trabalhar com ambientes altamente dinâmicos em que os recursos, como conectividade de rede, variam ao longo do tempo 3/20
  5. 5. ModeloModelo É apresentado um modelo conceitual de alto nível de computação pervasiva que consiste de:  dispositivos  usuários  componentes de software  interfaces de usuários 4/20
  6. 6. ModeloModelo  Componentes de Software Unidades de programação que são dinamicamente compostas para formar aplicações completas  Interfaces de usuários Entidades conceituais responsáveis pela interação com o usuário, que podem estar distribuídas em múltiplos componentes de software e dispositivos 4/20
  7. 7. Requisitos e DesafiosRequisitos e Desafios 1. Dispositivos 1.1. Heterogeneidade dos Dispositivos • sensores e atuadores: mediadores entre o meio físico e o ambiente virtual • dispositivos embutidos, como relógios e sapatos • utensílios de casa e escritório, como vídeos, torradeiras, telefones, etc. • dispositivos móveis, como handheld e notebook • computadores tradicionais  Infraestrutura que conheça as características dos dispositivos e gerencie a integração destes em um sistema coerente que possibilite a interação entre eles. 5/20
  8. 8. Requisitos e DesafiosRequisitos e Desafios 1.2. Mobilidade dos dispositivos • protocolo de rede resolve uma parte do problema • é função da infraestrutura cooperar com as aplicações na realização de tarefas relacionadas com a mobilidade, como o gerenciamento da replicação dos dados em casos de desconexão. 6/20
  9. 9. Requisitos e DesafiosRequisitos e Desafios 2. Componentes de Software  consciência do contexto  adaptação  mobilidade  distribuição e interoperabilidade  desenvolvimento rápido e uso eficiente de componentes de software  serviço de descoberta de componentes  escalabilidade 7/20
  10. 10. Requisitos e DesafiosRequisitos e Desafios 2.1. Mobilidade e Distribuição • transparência para o desenvolvedor de componentes • migração run-time em ambientes de execução heterogêneos 2.2. Consciência do Contexto • reduzir interação com os usuários através do conhecimento do contexto • localização do usuário, hora, condições de tempo, proximidade a outros dispositivos e serviços, etc. • predição baseada no histórico do contexto • integração de dados provenientes de diferentes sensores • interpretação dos dados e inferência 8/20
  11. 11. Requisitos e DesafiosRequisitos e Desafios 2.3 Adaptação • mudança de requisitos “on the fly” • a infraestrutura deve facilitar a adaptação através da substituição, reconfiguração, adição ou remoção de componentes 2.4. Interoperabilidade • interação entre componentes de software heterogêneos 2.5. Descoberta de componentes • foi implementado diferentemente nas tecnologias existentes (Jini, Bluetooth, etc.) • a infraestrutura deve integrar as diferentes soluções 9/20
  12. 12. Requisitos e DesafiosRequisitos e Desafios 2.6. Desenvolvimento e Uso Eficiente • elevar o nível de abstração no desenvolvimento de software • ambientes de execução com provisão para carga e execução de componentes sem se preocupar com adaptação ou configuração 2.7. Escalabilidade • preocupação com a crescente ubiqüidade 10/20
  13. 13. Requisitos e DesafiosRequisitos e Desafios 3. Usuários 3.1. Contexto • informações relativas ao contexto do usuário, como preferências, etc. 3.2. Mobilidade • mobilidade do usuário entre dispositivos • migração automática ou reinstanciação 11/20
  14. 14. Requisitos e DesafiosRequisitos e Desafios 4. Interfaces de Usuários 4.1. Interfaces Universais • novos mecanismos de E/S, com touch screens e reconhecedores de gestos 4.2. Adaptação • mudança nos dispositivos de E/S (mobilidade do usuário) • adaptação deve preservar uma visão consistente da aplicação 4.3. Usabilidade • manter a atenção do usuário focada na tarefa e não nos problemas periféricos • interfaces projetadas para usuários leigos 12/20
  15. 15. Pesquisas existentesPesquisas existentes 13/20
  16. 16. Modelos de ContextoModelos de Contexto  Sentient Computing • Foco em localidade (estações base) • Contexto é modelo lógico do mundo físico (objetos)  HP’s Cooltown • Modelo web de contexto, buscados por URL • Portals and gateways locais – gerenciamento de serviços • Modelos genéricos, dificuldade de processamento  Context Toolkit • Foco na programação – abstrações de obtenção/processamento de contexto != uso do contexto • Componentes: Context widgets, interpreters e aggregators 14/20
  17. 17. Modelos de ContextoModelos de Contexto Nenhum deles é adequado para satisfazer os requerimentos da computação pervasiva! As idéias de todos devem ser agrupadas, juntamente com novos modelos de programação para aplicações conscientes de contexto que devem ser criados! 14/20
  18. 18. Pesquisas existentesPesquisas existentes 13/20
  19. 19. Plataformas de ServiçoPlataformas de Serviço  Jini  Java, RMI  Componentes • Infraestrutura de serviços em ambiente distribuído • Modelo de programação para serviços distribuídos • Conjuntos de serviços de sistema (service lookup) 15/20
  20. 20. Plataformas de ServiçoPlataformas de Serviço  MOCA  Semelhante ao Jini, com foco na computação móvel  Descoberta, rede móvel, heterogeneidade de dispositivos  Componentes • Repositório de serviços disponíveis • Serviços locais (internos) 15/20
  21. 21. Plataformas de ServiçoPlataformas de Serviço  Ninja  Considera escalabilidade – Internet  Tolerância a falha, distribuição e composição de serviços  Serviços em plataforma vSpace (cluster)  Descoberta de serviços hierárquica 15/20
  22. 22. Plataformas de ServiçoPlataformas de Serviço Todos satifazem alguns requerimentos de computação pervasiva, mas muitos outros assuntos estão além do escopo deles! 15/20
  23. 23. Pesquisas existentesPesquisas existentes 13/20
  24. 24. Ambientes AplicativosAmbientes Aplicativos  HAVi • Padrão para utensílios domésticos • Descoberta e interação dinâmica de serviços • Control applets (havlets)  IBM’s MoDAL • Baseado em XML • Aplicativos baixados para os dispositivos dinamicamente • BD local e compartilhada (TSpaces) – não escalável! 16/20
  25. 25. Ambientes AplicativosAmbientes Aplicativos Consideram apenas interfaces gráficas com o usuário, mas a computação pervasiva demandará muitos outros tipos de interface! 16/20
  26. 26. Pesquisas existentesPesquisas existentes 13/20
  27. 27. Ambientes de Computação PervasivaAmbientes de Computação Pervasiva  PIMA • Separa lógica do aplicativo de detalhes do ambiente RT • Adaptação, balanceamento cliente/servidor dinâmicos • Aprendizado dinâmico de serviços desconhecidos  Aura • Baseado em tarefas, compostas de serviços • Protocolos de descoberta de serviços, recursos e carga  Portolano • Foco no ambiente, não no desenv. de SW • Dados centralizados, com pacotes de busca de recursos • Descoberta de serviços e arquiteturas de proxy para dispositivos com poucos recursos 17/20
  28. 28. Agenda de PesquisaAgenda de Pesquisa  Descoberta e composição de componentes  Maior autonomia e invisibilidade de aplicações  Maior riqueza de contexto de diversas fontes  Rapidez para desenv. novos componentes de SW  Integração de ambientes e dispositivos heterogêneos  Novos tipos de interfaces com o usuário 18/20
  29. 29. Conclusões do AutorConclusões do Autor  No trabalho foram levantados alguns, porém não todos, os requisitos para computação pervasiva  Enquanto alguns dos ingredientes necessários na infraestrutura para computação pervasiva são apresentados nos produtos e na pesquisa existentes, um desafio considerável permanece sendo a produção de soluções para uma infraestrutura de computação pervasiva que integre a solução de todos os desafios que foram descritos 19/20
  30. 30. Nossas ConclusõesNossas Conclusões  Artigo superficial  Apresentação parcial do estado da arte  Categorização interessante dos desafios  Proposição de problemas, não soluções  Apenas discussão, sem protótipo/modelo 20/20

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