O documento apresenta uma visão geral de metodologias para computação ubíqua relacionadas ao MPS.BR. Apresenta os modelos de Banavar e Grimm para computação ubíqua, além de metodologias como design centrado no usuário e o processo POCAP, desenvolvido para aplicações sensíveis ao contexto. Também discute o uso de model-driven development para sistemas de informação ubíquos e como o MPS.BR pode ser aplicado nesse contexto.

1. OVERVIEW DE METODOLOGIAS PARA COMPUTAÇÃO UBÍQUA RELACIONANDO COM MPS.BR Adolfo Guimarães Daniel Barreto Kharylim Machado Letícia Gindri

2. AGENDA Introdução O que é computação ubíqua? Modelo de Banavar Modelo de Grimm (one.world) Metodologias de Desenvolvimento MPS.BR Aplicação do MPS.BR no POCAp Trabalhos Futuros Referências

3. AGENDA Introdução O que é computação ubíqua? Modelo de Banavar Modelo de Grimm (one.world) Metodologias de Desenvolvimento MPS.BR Aplicação do MPS.BR no POCAp Trabalhos Futuros Referências

4. INTRODUÇÃO " As tecnologias mais profundas e duradouras são aquelas que desaparecem. Elas se mesclam na vida cotidiana até tornarem-se indissociáveis desta “ (Mark Weiser )

5. INTRODUÇÃO O termo Computação Ubíqua, foi definido pela primeira vez por Mark Weiser, no seu artigo “O Computador do Século 21” ( The Computer for the 21st Century ). A computação não seria exclusividade de um computador e sim de diversos dispositivos conectados entre si

6. AGENDA Introdução O que é computação ubíqua? Modelo de Banavar Modelo de Grimm (one.world) Metodologias de Desenvolvimento MPS.BR Aplicação do MPS.BR no POCAp Trabalhos Futuros Referências

7. A Computação Ubíqua torna a interação pessoa-máquina invisível Move-se para fora dos computadores e torna-se pervasiva na nossa vida cotidiana. Requer computadores pequenos e tecnologias de ligação a computadores maiores. O QUE É COMPUTAÇÃO UBÍQUA?

8. Domótica

9. AGENDA Introdução O que é computação ubíqua? Modelo de Banavar Modelo de Grimm (one.world) Metodologias de Desenvolvimento MPS.BR Aplicação do MPS.BR no POCAp Trabalhos Futuros Referências

10. MODELO DE BANAVAR Banavar propõe um modelo focado numa mudança de paradigma, desafiando a comunidade a adotar uma nova visão de dispositivos, aplicações e ambientes. Esta reformulação de conceitos pode ser resumida em 3 idéias principais:

11. MODELO DE BANAVAR i. Um dispositivo é um portal, num espaço de aplicação/dados, e não um repositório de software customizado gerenciado pelo usuário; ii. uma aplicação é um meio pelo qual o usuário realiza uma tarefa, e não um trecho de código escrito para explorar as capacidades do dispositivo; iii. o ambiente computacional é uma espaço de informação, estendido para o usuário. E não um espaço virtual que existe para armazenar e rodar softwares.

12. MODELO DE BANAVAR Para que seja possível modelar essas aplicações, Banavar que é necessário que o ciclo de vida de uma aplicação deve ser dividida em três partes: Tempo de projeto (design-time): É quando o desenvolvedor cria, mantém e aprimora a aplicação. Tempo de carga (load-time): O sistema compõe, adapta e carrega os componentes da aplicação em uma instância em um dispositivo de hardware em particular. Tempo de execução (run-time): Quando o usuário final invoca a aplicação e usa suas funcionalidades.

13. MODELO DE BANAVAR Tempo de projeto (design-time): Se o "dispositivo é um portal", então a aplicação não deve ser escrita com um determinado dispositivo em mente. O desenvolvedor fazer suposições sobre tamanho de tela ou capacidades de hardware (e se não houver tela?) A interface com usuário não deve ser definida como uma composição rígida da interação. Não se deve assumir que um determinado serviço está disponível. Podem vir a existir serviços disponíveis que não são conhecidos pelo desenvolvedor no design-time.

14. MODELO DE BANAVAR Tempo de projeto (design-time): Metodologia de desenvolvimento Não há uma metodologia ideal para o desenvolvimento deste modelo, mas é importante que seja qual for a metodologia escolhida, que o desenvolvimento da aplicação seja essencialmente focado na tarefa do usuário, ao invés da interação do mesmo com a interface.

15. MODELO DE BANAVAR Tempo de carga (load-time): Aplicações e serviços "vivem" em um ambiente físico e distribuído. É necessário um mecanismo para identificar e enumerar essas aplicações e serviços (Dynamic discovery). Dispositivos necessitam negociar requisitos e capacidades para rodar os serviços que dispõe. O sistema deve suportar a seleção dinâmica de uma interface apropriada para a aplicação baseada nos recursos do dispositivo. O sistema deve integrar-se com outras aplicações e serviços disponíveis no ambiente.

16. MODELO DE BANAVAR Tempo de execução (run-time): A aplicação deve sempre monitorar os recursos do portal (dispositivo), para adaptar-se a esses recursos. O run-time deve conduzir uma mudança de contexto quando ocorrer uma mudança de ambiente, durante uma tarefa (ex: do escritório para o carro) A aplicação também deve manipular erros não esperados, queda em serviços ou problemas no próprio portal.

17. AGENDA Introdução O que é computação ubíqua? Modelo de Banavar Modelo de Grimm (one.world) Metodologias de Desenvolvimento MPS.BR Aplicação do MPS.BR no POCAp Trabalhos Futuros Referências

18. MODELO DE GRIMM (ONE.WORLD) Robert Grimm apresenta outra proposta de modelo mais específica. Trata-se, de fato, de uma arquitetura para a construção de aplicações pervasivas. Chamada "One.world", ela define serviços básicos do "núcleo" de um sistema ubíquo, que supririam determinadas necessidades fundamentais.

19. MODELO DE GRIMM (ONE.WORLD) As principais necessidades seriam:

20. MODELO DE GRIMM (ONE.WORLD) Os fundamentos principais do one.world são: i. uma máquina virtual, para lidar com a heterogeneidade de dispositivos e sistemas operacionais; ii. tuplas, responsáveis por prover uma forma simplificada de armazenamento; iii. eventos assíncronos, capazes de fornecer a notificação explícita de uma mudança de contexto; iv. e os ambientes, tratando-se de contâiners para cada aplicação e seus respectivos dados.

21. MODELO DE GRIMM (ONE.WORLD) Aplicações de teste para o one.world: Chat : um sistema de mensagens de texto e áudio capaz de gerenciar mudanças de localização do usuário. Labscape : Assistente digital para laboratórios de biologia. “Segue” o pesquisador, descobrindo qual o dispositivo mais próximo dele, permitindo a transferência automática dos dados necessários.

22. AGENDA Introdução O que é computação ubíqua? Modelo de Banavar Modelo de Grimm (one.world) Metodologias de Desenvolvimento MPS.BR Aplicação do MPS.BR no POCAp Trabalhos Futuros Referências

23. CENTERED DESIGN IN USER

24. CENTERED DESIGN IN USER José Miguel Rubio L. Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, Chile Design centrado no usuário Importância da intervenção do usuário nas atividades de avaliação (pessoas, trabalho e ambiente delas)

25. CENTERED DESIGN IN USER Modelo de Processo Iterativo

26. Ciclo de vida em Cascata A avaliação não é interna, ocupando uma posição estrita no ciclo Mas ela acaba se tornando uma atividade em operação contínua. Permite o feedback do processo de desenvolvimento. CENTERED DESIGN IN USER

27. Trabalho Relacionado : UFPE Framework que proporciona o desenvolvimento de artefatos ubíquos educacionais Técnicas: Etnografia Rápida e Cenários Etnografia rápida: observação mais direcionada e estreita para reduzir o tempo gasto no processo Cenários: criação de quatro cenários CENTERED DESIGN IN USER

28. O PROCESSO POCAP (Process for Ontological Context-aware Applications)

29. POCAP Desenvolvido em 2006 “ Um processo de software e um modelo ontológico para apoio ao desenvolvimento de aplicações sensíveis a contexto” – Renato Bulcão (Doutorado/USP) Empresa INNOLUTIONS (Ribeirão Preto/SP)

30. POCAP Computação Ubíqua Interfaces naturais Captura e acesso automatizado de atividades humanas Computação sensível a contexto Computação no cotidiano

31. POCAP Computação Ubíqua Interfaces naturais têm como objetivo facilitar a capacidade de comunicação entre usuários e computadores ao fornecer suporte a formas naturais de comunicação humana. Captura e Acesso automatizado são aquelas que registram de modo automático informações de experiências do cotidiano humano para acesso posterior.

32. POCAP Computação Ubíqua Computação sensível a contexto são aquelas que utilizam informações de contexto para fornecer serviços e informações relevantes a usuários e a outras aplicações na realização de alguma tarefa. Computação no cotidiano são aquelas que devem fornecer suporte computacional contínuo – 24 horas por dia, 7 dias por semana – a atividades que podem ocorrer de forma concorrente, sem início e término bem definidos, e que podem ser interrompidas repentinamente.

33. POCAP O trabalho estudado apresenta uma metodologia de desenvolvimento para aplicações ubíquas onde a computação sensível ao contexto é levada em consideração.

34. POCAP Computação sensível ao contexto Ontologias

35. POCAP Computação sensível ao Contexto (1994) “seriam informações de localização, de identidade de pessoas e de objetos próximos entre si e das mudanças nesses objetos” [Schilit & Theimer, 2004] (2001) “é qualquer informação que possa ser utilizada para catacterizar uma entidade. Uma entidade é uma pessoa, lugar ou objeto considerado relevante para uma interação entre um usuário e uma aplicação, incluindo o usuário e a aplicação em questão” [Dey et al., 2001]

36. POCAP Computação sensível ao contexto Características Apresentação de informações e serviços para o usuário Execução automática de um serviço União de informações de contexto

37. POCAP Computação sensível ao contexto Informações de Contexto Who ➔ identificação Where ➔ localização When ➔ tempo What ➔ atividade Why ➔ motivação How ➔ modo de captura e acesso

38. POCAP Ontologias “ Ontologia é uma especificação explícita e formal de uma conceitualização compartilhada ”

39. POCAP SeCoM (Semantic Context Model) Ontologia Time Ontologia Temporal Event Ontologia Spatial Ontologia Spatial Event Ontologia Actor Ontologia Device Ontologia Activity

40. POCAP Processo de Desenvolvimento POCAp Análise e especificação Projeto Desenvolvimento Verificação e validação Implantação Operação Manutenção Aposentadoria

41. POCAP Processo de Desenvolvimento POCAp Análise e especificação Projeto Desenvolvimento Verificação e validação Implantação Operação Manutenção Aposentadoria

42. POCAP

43. POCAP Papéis Analista Projetista Desenvolvedor Validador Engenheiro de Ontologias

44. POCAP Análise e especificação É a atividade de estabelecer o que a aplicação sensível ao contexto deve fazer (requisitos funcionais), as restrições na operação e desenvolvimento da aplicação (requisitos não funcionais), e o conjunto de informações de contexto necessário.

46. POCAP Projeto é a atividade de produzir uma estrutura de software – por exemplo, um projeto arquitetural – que satisfaz a especificação da aplicação sensível a contexto.

48. POCAP Desenvolvimento é a atividade de traduzir a estrutura de software produzida na atividade de projeto para um programa executável.

49. POCAP Verificação e validação corresponde às atividades de checar, revisar e testar se a aplicação está em conformidade com sua especificação e se atende aos requisitos estabelecidos.

50. MODEL-DRIVEN DEVELOPMENT FOR PERVASIVE INFORMATION SYSTEMS (MDD para Sistemas de Informação Ubíquos)

51. MDD PARA SISTEMAS DE INFORMAÇÃO UBÍQUOS Objetivos Prover eficiência e eficácia no desenvolvimento de SW Ubíquo Formular uma metodologia para a construção de Sistemas de Informação Ubíquos

52. Características relevantes ao se desenvolver um SW Ubíquo Elevado número de dispositivos Inovações tecnológicas A heterogeneidade dos dispositivos A potencial complexidade das interações entre os dispositivos MDD PARA SISTEMAS DE INFORMAÇÃO UBÍQUOS

53. Considerações sobre funcionalidade Novos dispositivos integrados ao sistema Nova função é adicionada a um dispositivo Troca de um dispositivo por um mais moderno Considerações sobre desenvolvimento Interação objeto-objeto Manutenção/Evolução do sistema acomodando novas funcionalidades ou tecnologias O quão baixo deve ser o nível de abstração MDD PARA SISTEMAS DE INFORMAÇÃO UBÍQUOS

54. O MDD (Model-Driven Development) Abordagem de desenvolvimento baseada em modelos Maior independência dos modelos em relação às características particulares e mudanças de plataforma Automatização da tranformação de modelos e geração de código MDD PARA SISTEMAS DE INFORMAÇÃO UBÍQUOS

55. O uso dos conceitos do MDD são importantes, mas não suficientes É necessária uma abordagem que: Aborde conceitos, técnicas e ferramentas modernos e adequados Estabeleça uma estratégia adequada de desenvolvimento considerando as características dos sistemas ubíquos MDD PARA SISTEMAS DE INFORMAÇÃO UBÍQUOS

56. A metodologia desenvolvida apresenta três divisões de agrupamento dos disposítivos para o desenvolvimento MDD PARA SISTEMAS DE INFORMAÇÃO UBÍQUOS

57. MDD PARA SISTEMAS DE INFORMAÇÃO UBÍQUOS Dimensão de Classe

58. MDD PARA SISTEMAS DE INFORMAÇÃO UBÍQUOS Dimensão de Função

59. MDD PARA SISTEMAS DE INFORMAÇÃO UBÍQUOS Dimensão de Abstração

60. AGENDA Introdução O que é computação ubíqua? Modelo de Banavar Modelo de Grimm (one.world) Metodologias de Desenvolvimento MPS.BR Aplicação do MPS.BR no POCAp Trabalhos Futuros Referências

61. MPS.BR Melhoria de Processo do Software Brasileiro Avaliação Formação de um setor de software competitivo Utiliza padrões de qualidade existentes (internacionais) Foco nas micro, pequenas e médias empresas

62. MPS.BR Dividido em 3 componentes:

63. MR-MPS Define níveis de maturidade que caracterizam estágios de melhoria da implementação de processos na organização. O nível de maturidade em que se encontra uma organização permite prever o seu desempenho futuro ao executar um ou mais processos.

64. MR-MPS São sete os níveis:

65. MR-MPS Cada nível possui um perfil de processos associados, e esses são: Análise de Causas de Problemas e Resolução – ACP Gerência de Projetos – GPR Gerência de Riscos – GRI Desenvolvimento para Reutilização – DRU Análise de Decisão e Resolução – ADR Gerência de Reutilização – GRU (evolução) Verificação – VER Validação – VAL Projeto e Construção do Produto – PCP Integração do Produto – ITP Desenvolvimento de Requisitos – DRE

66. Gerência de Projetos – GPR (evolução) Gerência de Reutilização – GRU Gerência de Recursos Humanos – GRH Definição do Processo Organizacional – DFP Avaliação e Melhoria do Processo Organizacional – AMP Medição – MED Garantia da Qualidade – GQA Gerência de Configuração – GCO Aquisição – AQU Gerência de Requisitos – GRE Gerência de Projetos – GPR MR-MPS

67. MR-MPS Cada nível também possui medidas associadas que são os atributos de processos (AP): AP 1.1 - O processo é executado : medida do quanto o processo atinge seu propósito; AP 2.1 - O processo é gerenciado : medida do quanto a execução do processo é gerenciada; AP 2.2 - Os produtos de trabalho do processo são gerenciados ; AP 3.1 - O processo é definido ; AP 3.2 - O processo está implementado ; AP 4.1 - O processo é medido ; AP 4.2 - O processo é controlado ; AP 5.1 - O processo é objeto de inovações ; AP 5.2 - O processo é otimizado continuamente .

68. A – Em otimização B – Gerenciado Quantitativamente C – Definido D – Largamente Definido E – Parcialmente Definido F – Gerenciado G – Parcialmente Gerenciado AP 1.1 - O processo é executado; AP 2.1 - O processo é gerenciado; AP 2.2 - Os produtos de trabalho do processo são gerenciados; AP 3.1 - O processo é definido; AP 3.2 - O processo está implementado; AP 4.1 - O processo é medido; AP 4.2 - O processo é controlado; AP 5.1 - O processo é objeto de inovações; AP 5.2 - O processo é otimizado continuamente.

69. AGENDA Introdução O que é computação ubíqua? Modelo de Banavar Modelo de Grimm (one.world) Metodologias de Desenvolvimento MPS.BR Aplicação do MPS.BR no POCAp Trabalhos Futuros Referências

70. APLICAÇÃO DO MPS.BR NO POCAP

71. AGENDA Introdução O que é computação ubíqua? Modelo de Banavar Modelo de Grimm (one.world) Metodologias de Desenvolvimento MPS.BR Aplicação do MPS.BR no POCAp Trabalhos Futuros Referências

72. TRABALHOS FUTUROS Arquitetura de HW/SW Propor novos métodos X Adequar os já existentes Análise das metodologias existentes

73. AGENDA Introdução O que é computação ubíqua? Modelo de Banavar Modelo de Grimm (one.world) Metodologias de Desenvolvimento MPS.BR Aplicação do MPS.BR no POCAp Trabalhos Futuros Referências

74. WEISER, Mark. The Computer for the 21st Century. Disponível em: <http://www.ubiq.com/hypertext/weiser/SciAmDraft3.html>. Acesso em: 16 nov. 2008. FALCÃO, Taciana Pontual da Rocha; GOMES, Alex Sandro. Modelagem de soluções ubíquas para uso em salas de aula do Ensino Fundamental. Disponível em: <http://www.ime.uerj.br/~raquel/wied/ihc2004/TFalcaoEtAl.pdf>. Acesso em: 17 nov. 2008. SACCOL, Amarolinda Zanela; REINHARD, Nicolau. Tecnologias de informação móveis, sem fio e ubíquas: definições, estado-da-arte e oportunidades de pesquisa. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S1415-65552007000400009&script=sci_arttext>. Acesso em: 17 nov. 2008. REFERÊNCIAS

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76. REFERÊNCIAS R. Grimm. One.world: Experiences with a pervasive computing architecture. Pervasive computing, 2004. RUBIO, José Miguel. Knowledge Management in the Ubiquitous Software Development. Disponível em: <http://delivery.acm.org/10.1145/1370000/1363280/a51rubio.pdf?key1=1363280&key2=2964407221&coll=GUIDE&dl=GUIDE&CFID=8066182&CFTOKEN=21773650>. Acesso em: 17 nov. 2008. LEAL, Kelly; SERRANO, Milene. Framework Intencional para Testes na Computação Ubíqua centrado em Sistemas Multi-Agentes e Requisitos Ubíquos Não-Funcionais. Disponível em: <http://web.teccomm.les.inf.puc-rio.br/uploads/9/9f/KellyPositionPaper2008.2.pdf>. Acesso em: 16 nov. 2008. SCALET, Danilo et al. MPS.BR - Melhoria de Processo do Software Brasileiro: Guia Geral (Versão 1.2). Disponível em: <http://www.softex.br/mpsBr/_guias/MPS.BR_Guia_Geral_V1.2.pdf>. Acesso em: 30 nov. 2008