Proposta de Projeto de Pesquisa - CEFET - 2014

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Proposta de Projeto de Pesquisa - CEFET - 2014

  1. 1. Proposta de Projeto de Pesquisa Computa¸c˜ao Ub´ıqua Waldir R. Pires Jr wpjr2@yahoo.com Departamento de Computa¸c˜ao - DCOM Centro Federal de Ensino T´ecnico - CEFET-MG http://www.decom.cefetmg.br 21 de maio de 2014 Constru¸c˜ao de Ambientes Inteligentes Atrav´es do Desenvolvimento de Servi¸cos para Aplica¸c˜oes e Servi¸cos M´oveis e Ub´ıquos W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 1 / 32
  2. 2. Sum´ario 1 Introdu¸c˜ao Objetivos Motiva¸c˜ao ´Areas Relacionadas Cen´arios de Uso 2 Trabalhos Relacionados Disserta¸c˜ao de Mestrado Servi¸cos Web 3 Metodologia Desenvolvimento do Projeto Plano de Trabalho Cronograma 4 Considera¸c˜oes Finais Resultados Esperados Colabora¸c˜oes/Parcerias 5 Referˆencias W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 2 / 32
  3. 3. Sum´ario 1 Introdu¸c˜ao Objetivos Motiva¸c˜ao ´Areas Relacionadas Cen´arios de Uso 2 Trabalhos Relacionados Disserta¸c˜ao de Mestrado Servi¸cos Web 3 Metodologia Desenvolvimento do Projeto Plano de Trabalho Cronograma 4 Considera¸c˜oes Finais Resultados Esperados Colabora¸c˜oes/Parcerias 5 Referˆencias W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 3 / 32
  4. 4. Introdu¸c˜ao Objetivos Apresentar uma proposta de projeto de projeto de pesquisa Atividade: Constru¸c˜ao de ambientes inteligentes atrav´es do desenvolvimento e composi¸c˜ao de servi¸cos pervasivos e ub´ıquos Utiliza¸c˜ao: aplica¸c˜oes e servi¸cos m´oveis e ub´ıquos ´Area: Ciˆencia da computa¸c˜ao Sub´area: Computa¸c˜ao m´ovel, Computa¸c˜ao pervasiva/ub´ıqua Objetivo da Pesquisa O desenvolvimento de sistemas pervasivos/ub´ıquos para ambientes inteligentes. W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 4 / 32
  5. 5. Introdu¸c˜ao Motiva¸c˜ao Paradigmas da Computa¸c˜ao W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 5 / 32
  6. 6. Introdu¸c˜ao Motiva¸c˜ao Computa¸c˜ao Ub´ıqua Promove a integra¸c˜ao de dispositivos no mundo f´ısico do dia a dia Invis´ıvel mas em todos os lugares: Every[Ware] Computa¸c˜ao ciente de contexto: utilizar as informa¸c˜oes do ambiente para a defini¸c˜ao de perfil, contexto e adapta¸c˜ao em sistemas de tempo real [Dey, 2001] Acionamento de v´arios dispositivos de forma simultˆanea e inconsciente [Weiser, 1991] Adapta¸c˜ao: modificar o seu comportamento mediante mudan¸cas de contexto [Rossi et al., 2006] W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 6 / 32
  7. 7. Introdu¸c˜ao Motiva¸c˜ao: Desafios Aplicativos e Servi¸cos Remotos Utiliza¸c˜ao de informa¸c˜oes de perfil e contexto para o provimento de servi¸cos e conte´udo Perfil: caracter´ısticas de usu´arios Contexto: estado/condi¸c˜ao de usu´arios Composi¸c˜ao de aplica¸c˜oes e servi¸cos mais complexos Abordagens top-down e bottom-up Computa¸c˜ao Ciente de Contexto Permite que sistemas reajam e adaptem `as mudan¸cas em ambientes - sensores Necessidade de detec¸c˜ao de mudan¸cas no contexto do usu´ario: observar, interpretar e reagir W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 7 / 32
  8. 8. Introdu¸c˜ao ´Areas de Pesquisa: Computa¸c˜ao M´ovel e Ub´ıqua Realidade aumentada (AR) Inteligencia de ambientes W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 8 / 32
  9. 9. Introdu¸c˜ao ´Areas de Pesquisa: Computa¸c˜ao M´ovel e Ub´ıqua Intera¸c˜ao humano-computador (IHC) Computa¸c˜ao vest´ıvel (Wearable computing) W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 9 / 32
  10. 10. Introdu¸c˜ao ´Areas de Pesquisa: Computa¸c˜ao M´ovel e Ub´ıqua Computa¸c˜ao f´ısica (IHC) W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 10 / 32
  11. 11. Introdu¸c˜ao ´Areas Relacionadas Inteligˆencia Artificial Execu¸c˜ao de fun¸c˜oes e tarefas ”inteligentes” para o ser humano Aplic´avel em diversos sistemas com capacidade de intera¸c˜ao com o usu´ario Vis˜ao Computacional Possibilita que m´aquinas e sistemas ”enxerguem” o seu redor Permite que dispositivos processem informa¸c˜oes do ambiente (dados, imagens, sons, v´ıdeo) Reconhecimento de padr˜oes, processamento de imagens e de sinais Aplica¸c˜oes Sistemas autˆonomos (autom´oveis, aeronaves e submers´ıveis), vigilˆancia e detec¸c˜ao de intrusos, intera¸c˜ao homem-m´aquina W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 11 / 32
  12. 12. Introdu¸c˜ao ´Areas Relacionadas: Engenharia de SW e Sistemas Web Servi¸cos Web (Web Services) XML, SOAP1 , HTTP Arquitetura orientada a servi¸cos (SOA): composi¸c˜ao de servi¸cos a partir de servi¸cos elementares Computa¸c˜ao em nuvem: virtualiza¸c˜ao de servi¸cos de forma ub´ıqua Transparente, de qualquer lugar, por qualquer dispositivo, a qualquer momento 1 Simple Object Access Protocol W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 12 / 32
  13. 13. Introdu¸c˜ao Cen´arios de Uso Computa¸c˜ao urbana: cidades inteligentes, sistemas tur´ısticos, de identifica¸c˜ao e sa´ude Computa¸c˜ao vest´ıvel: uso de dispositivos em roupas e cal¸cados, monitoramento de usu´arios Ambientes inteligentes: intera¸c˜ao transparente de usu´arios com dispositivos ao seu redor em salas de aula e de reuni˜oes, casas, aeroportos Interfaces inteligentes: novas alternativas de intera¸c˜ao com o usu´ario W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 13 / 32
  14. 14. Sum´ario 1 Introdu¸c˜ao Objetivos Motiva¸c˜ao ´Areas Relacionadas Cen´arios de Uso 2 Trabalhos Relacionados Disserta¸c˜ao de Mestrado Servi¸cos Web 3 Metodologia Desenvolvimento do Projeto Plano de Trabalho Cronograma 4 Considera¸c˜oes Finais Resultados Esperados Colabora¸c˜oes/Parcerias 5 Referˆencias W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 14 / 32
  15. 15. Trabalhos Relacionados Mestrado Disserta¸c˜ao de mestrado Projeto de pesquisa no desenvolvimento de um servidor de eventos para sistemas m´oveis e ub´ıquos Sistema Publish/Subscribe para dispositivos m´oveis e servi¸cos Web Capta¸c˜ao de informa¸c˜oes de perfil e contexto do usu´ario m´ovel e de servi¸cos remotos (i.e. tempo) Cen´ario de uso 1: Guia Tur´ıstico DroidGuide Sugest˜ao de atra¸c˜oes tur´ısticas de acordo com o perfil e contexto do usu´ario Cen´ario de uso 2: Servi¸co de contexto de emergˆencias Gerenciamento de eventos de emergˆencia em uma determinada regi˜ao Utiliza¸c˜ao de tecnologias Web (HTTP, AJAX, navegador Web) W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 15 / 32
  16. 16. Trabalhos Relacionados Mestrado W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 16 / 32
  17. 17. Trabalhos Relacionados Mestrado Trabalhos futuros Modelagem de dados e plataformas de SW Acesso a dados reais, utiliza¸c˜ao de outras plataformas (Windows, iOS) Seguran¸ca e transmiss˜ao de dados Criptografia, anonimato, autoriza¸c˜ao e autentica¸c˜ao Processamento de eventos em aplica¸c˜oes m´oveis Processamento distribu´ıdo de eventos Localiza¸c˜ao e informa¸c˜oes georeferenciadas Usabilidade na apresenta¸c˜ao de informa¸c˜oes sens´ıveis a localiza¸c˜ao Composi¸c˜ao de servi¸cos Web Cria¸c˜ao de servi¸cos complexos a partir de servi¸cos elementares W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 17 / 32
  18. 18. Trabalhos Relacionados Servi¸cos Web (Web Services) Integra¸c˜ao entre aplica¸c˜oes m´oveis e servi¸cos Web [Christensen, 2009] Computa¸c˜ao em nuvem + Servi¸cos Web RESTful Composi¸c˜ao de servi¸cos Web para ambientes m´oveis [Chakraborty, 2005] Composi¸c˜ao de servi¸cos centralizada vs. distribu´ıda Desafios na composi¸c˜ao de servi¸cos na computa¸c˜ao pervasiva [Ingstrup et al, 2010] Ciˆencia de contexto Gerenciamento de contingˆencia Heterogeneidade de dispositivos User empowerment: poder do usu´ario W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 18 / 32
  19. 19. Sum´ario 1 Introdu¸c˜ao Objetivos Motiva¸c˜ao ´Areas Relacionadas Cen´arios de Uso 2 Trabalhos Relacionados Disserta¸c˜ao de Mestrado Servi¸cos Web 3 Metodologia Desenvolvimento do Projeto Plano de Trabalho Cronograma 4 Considera¸c˜oes Finais Resultados Esperados Colabora¸c˜oes/Parcerias 5 Referˆencias W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 19 / 32
  20. 20. Metodologia Desenvolvimento do Projeto 1 Levantamento bibliogr´afico 1 Estado atual da arte e tendˆencias nas ´areas relacionadas 2 Fundamenta¸c˜ao te´orica Multidisciplinar: computa¸c˜ao m´ovel, pervasiva e ub´ıqua, inteligˆencia artificial, vis˜ao computacional, engenharia de SW 3 Identifica¸c˜ao/levantamento de requisitos 1 Defini¸c˜ao do modelo computacional 2 Arquitetura e desenho da solu¸c˜ao 4 Constru¸c˜ao de simula¸c˜oes 1 Valida¸c˜ao do modelo proposto 5 Constru¸c˜ao de prot´otipos: aplicativos, servi¸cos e dispositivos 6 Coleta e an´alise de resultados (simula¸c˜ao e com usu´arios reais) W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 20 / 32
  21. 21. Metodologia Plano de Trabalho Engloba as atividades cont´ınuas durante o projeto de pesquisa proposto Orienta¸c˜oes: pesquisas a n´ıvel de gradua¸c˜ao, mestrado e doutorado nas ´areas correlacionadas Envolvimento multidisciplinar na pesquisa Colabora¸c˜oes: parcerias com entidades e laborat´orios de pesquisa Resultados: publica¸c˜ao de artigos e periodicos nas principais conferˆencias da ´area IEEE Pervasive Computing [1] UbiComp [2] PerCom [3] Mobiquitous [4] W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 21 / 32
  22. 22. Metodologia Cronograma Proposta de pesquisa multi-disciplinar Computa¸c˜ao m´ovel/pervasiva/ub´ıqua Vis˜ao computacional, inteligencia artificial, arquitetura orientada a servi¸cos, composi¸c˜ao de servi¸cos Web 2014 2015 2016 Atividade T3 T4 T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4 Pesquisa bibliogr´afica Levantamento e associa¸c˜ao com outras ´areas - VC, IA, ES (WS, SOA) Fundamenta¸c˜ao te´orica Identifica¸c˜ao de requisitos Levantamento e sele¸c˜ao de cen´arios de uso Constru¸c˜ao de simula¸c˜ao Desenvolvimento de prot´otipos An´alise de resultados Publica¸c˜ao de resultados em con- ferˆencias e peri´odicos Orienta¸c˜oes de pesquisa Parcerias com outros laborat´orios de pesquisa na ´area W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 22 / 32
  23. 23. Sum´ario 1 Introdu¸c˜ao Objetivos Motiva¸c˜ao ´Areas Relacionadas Cen´arios de Uso 2 Trabalhos Relacionados Disserta¸c˜ao de Mestrado Servi¸cos Web 3 Metodologia Desenvolvimento do Projeto Plano de Trabalho Cronograma 4 Considera¸c˜oes Finais Resultados Esperados Colabora¸c˜oes/Parcerias 5 Referˆencias W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 23 / 32
  24. 24. Considera¸c˜oes Finais Resultados Esperados Desenvolvimento de modelos e t´ecnicas que permitam a defini¸c˜ao e constru¸c˜ao de sistemas pervasivos/ub´ıquos a n´ıvel de HW e SW Teoria: Modelos, processos e boas pr´aticas Pr´atica: Prot´otipos de dispositivos, aplicativos e servi¸cos Colabora¸c˜ao interdisciplinar entre a diferentes ´areas de pesquisa e institui¸c˜oes acadˆemicas e empresas Engenharia de SW Vis˜ao computacional Inteligˆencia artificial W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 24 / 32
  25. 25. Considera¸c˜oes Finais Parcerias Objetivo: prover a troca de conhecimento das diversas ´areas de forma distribu´ıda e colaborativa Projeto Mobilis: DCC-UFMG, PUC-Rio e Dresden-TU Desenvolvimento de aplica¸c˜oes m´oveis sens´ıveis de contexto Laborat´orio iMobilis2: UFOP Cloud tourism: framework de aplica¸c˜oes tur´ısticas sens´ıveis ao perfil e contexto do usu´ario Construindo Cidades Inteligentes (CIA) 2 http://www.decom.ufop.br/imobilis W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 25 / 32
  26. 26. Sum´ario 1 Introdu¸c˜ao Objetivos Motiva¸c˜ao ´Areas Relacionadas Cen´arios de Uso 2 Trabalhos Relacionados Disserta¸c˜ao de Mestrado Servi¸cos Web 3 Metodologia Desenvolvimento do Projeto Plano de Trabalho Cronograma 4 Considera¸c˜oes Finais Resultados Esperados Colabora¸c˜oes/Parcerias 5 Referˆencias W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 26 / 32
  27. 27. Referˆencias Weiser, Mark, The computer for the 21st century, SIGMOBILE Mobile Computing Communications Review Journal, Volume 3, Number 3, Pgs. 3–11, Editora ACM, New York, NY, USA, 1991, ISSN 1559-1662. Anind K. Dey, Understanding and Using Context, Personal and Ubiquitous Computing Journal, Volume 5, Pg. 4–7, 2001. Rossi, Pablo and Tari, Zahir, Software adaptation for service-oriented systems, MW4SOC-06: Proceedings of the 1st workshop on Middleware for Service Oriented Computing, Volume 1, Pg. 12–17, Editora ACM, Melbourne, Australia, 2006. Pires Jr, W. R; Oliveira, R. A. R; Loureiro, A. A. F., Using Web Technologies in Assessment of Context-Aware Pervasive/Ubiquitous Systems: A Tourist Guide Service, IEEE International Workshop on Selected Topics in Wireless and Mobile Computing, Niagara Falls, Canada, Pgs. 691-698, 2010. Waldir Ribeiro Pires Junior. Um Servidor de Gerenciamento de Eventos para o Compartilhamento de Dados de Perfil e Contexto em Aplica¸c˜oes M´oveis. 2010. Disserta¸c˜ao (Mestrado em Ciˆencias da Computa¸c˜ao) - Universidade Federal de Minas Gerais, Orientador: Antonio Alfredo Ferreira Loureiro. PIRES JR, W. R. ; OLIVEIRA, R. A. R. ; LOUREIRO, A. A. F. . Using a Cloud-based Event Service for Managing Context Information in Mobile and Ubiquitous Systems. In: Workshop de Gerˆencia e Opera¸c˜ao de Redes e Servi¸cos, 2010, Gramado. XV Workshop de Gerˆencia e Opera¸c˜ao de Redes e Servi¸cos (WGRS 2010), 2010. p. 117-129. W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 27 / 32
  28. 28. Referˆencias Chakraborty, Dipanjan and Joshi, Anupam and Finin, Tim and Yesha, Yelena; Service composition for mobile environments; Mobile Networking Applications Journal, Volume 10, N´umero 4, Pgs. 435–451, ISSN 1383-469X, Kluwer Academic Publishers, Hingham, MA, USA, 2005. Christensen, Jason H.; Using RESTful web-services and cloud computing to create next generation mobile applications; OOPSLA ’09: Proceeding of the 24th ACM SIGPLAN conference companion on Object oriented programming systems languages and applications; Pgs. 627–634, ISBN 978-1-60558-768-4, Orlando, Florida, USA, Editora ACM, 2009. Jeppe Bronsted and Klaus Marius Hansen and Mads Ingstrup; Service Composition Issues in Pervasive Computing; IEEE Pervasive Computing, Volume 9, Pgs. 62-70, ISSN 1536-1268, IEEE Computer Society, Los Alamitos, CA, USA, 2010. W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 28 / 32
  29. 29. Links ´uteis Projeto Mobilis: http://lac-rio.com/projects/mobilis http://www-di.inf.puc-rio.br/~endler/projects/Mobilis/ Laborat´orio iMobilis http://www.decom.ufop.br/imobilis/ IEEE Pervasive Computing [1] http://www.computer.org/portal/web/computingnow/pervasivecomputing UbiComp: Ubiquitous Computing [2] http://ubicomp.org PerCom: Pervasive Computing [3] http://www.percom.org/ Mobiquitous: Mobile and Ubiquitous Systems [4] http://mobiquitous.org W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 29 / 32
  30. 30. Prot´otipo DroidGuide W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 30 / 32
  31. 31. Prot´otipo DroidGuide W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 31 / 32
  32. 32. Prot´otipo DroidGuide W. Pires (DCOM - CEFET-MG) Computa¸c˜ao Ub´ıqua 21 de maio de 2014 32 / 32

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