SIW_Aula01

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INTEGRANDO O MUNDO 
REAL À WEB 
WEB OF THINGS 
Cássio Prazeres, PhD 
Professor Adjunto I – UFBA 
prazeres@dcc.ufba.br 
2 
O que é Web? 
O que é Web? 
3 
 
Web = Internet? 
 
Internet = Web? 
Dentro do browser!!! 
4 
Primeiro 
Navegador Web: 
 
WorldWideWeb 
Primeiro Site Web: 
 
http://info.cern.ch/ 
Dentro do browser!!! 
5 
Primeiro Navegador Web para o público em geral: 
 
MOSAIC 
Dentro do browser!!! 
6 
Dentro do browser!!! 
7 
Agenda 
8 
 Sistemas hipertexto/hipermídia pré-Web 
 A evolução até o surgimento da Web 
 A “evolução” da Web 
 A Web de Documentos 
 O “sonho” inicial de Tim Berners-Lee 
 Web das Pessoas ou Web 2.0 
 Web Semântica 
 Web de Dados 
 Web das Coisas e Serviços 
 Oportunidades e Desafios 
Linha do tempo dos sistemas hipertextos 
9 
Ano Autor(es) Sistema 
1945 Vannevar Bush Memex 
1962 Douglas Engelbart Augment/NLS 
1964 Marshall McLuhan Global Village 
1965 Theodor Nelson Xanadu 
1967 Andy van Dam et al. Hypertext Editing System (HES) 
1977 Alan Kay Dynabook 
1978 Andrew Lippman Aspen Movie Map 
1983 Robert M. Akscyn Knowledge Management System (KMS) 
1983 Ben Shneiderman HyperTies 
1985 Frank Halasz NoteCards 
1985 Janet Walker Document Examiner 
1985 Norman Meyrowitz Intermedia 
1986 Peter Brown Guide 
1987 Bill Atkinson HyperCard 
1989 Tim Berners-Lee World Wide Web (WWW) 
1993 Hermann Maurer Hyper-G e HyperWave 
A Web 
10 
 Idealizada por Tim Berners-Lee e desenvolvida por 
seu grupo nos laboratórios do CERN (European 
Organization for Nuclear Research), em Genebra, 
na Suíça 
 http://www.w3.org/Proposal.html 
 Segundo Berners-Lee: “existem coisas que as pessoas 
fazem bem, coisas que os computadores fazem bem e 
ainda existe uma sobreposição entre as duas” 
 “uma das coisas que um computador não faz para uma 
organização é ser capar de armazenar associações aleatórias 
entre coisas díspares, coisa que o cérebro humano tem sempre 
feito muito bem” 
A Web 
11 
 Pessoas: capacidade armazenar associações 
aleatórias entre coisas díspares 
 Espaço de hipertexto global que pudesse ser acessado através 
de uma rede de computadores 
 Dentre os objetivos para a Web na proposta inicial: 
 “fornecer um protocolo comum para a requisição de 
informações legíveis para as pessoas e armazenadas em um 
sistema remoto, utilizando as redes de computadores” 
 Para alcançar os objetivos 
 Um sistema universal de endereço, um protocolo de rede e 
uma linguagem de marcação. 
A Web de Documentos 
12 
Aplicação HTML: dados estáticos 
13 
Aplicações Web (Banco) 
14 
A Web Atual 
15 
 Conteúdo para humanos 
 Mesmo aqueles gerados automaticamente a partir de bancos 
de dados 
 Mesmo as aplicações mais interativas da chamada Web 2.0 
 Usos típicos 
 Busca e uso de informação 
 Busca e contato com outras pessoas 
 Catálogos de lojas on-line e compra de produtos 
 Atividades não são eficientemente suportadas por 
ferramentas de software 
 Exceto as máquinas de busca baseadas em palavras chave 
 
Web das Pessoas (Web 2.0) 
16 
 O termo “Web 2.0” tem sido empregado para descrever 
uma segunda geração da Web 
 Foco é o uso da Web como plataforma de interação e colaboração 
entre as pessoas 
 Novidade? 
 Tim O'Reilly cunhou o termo Web 2.0 
 “A mudança para uma Internet como plataforma, e um 
entendimento das regras para obter sucesso nesta nova plataforma. 
Entre outras, a regra mais importante é desenvolver aplicativos que 
aproveitem os efeitos de rede para se tornarem melhores quanto 
mais são usados pelas pessoas, aproveitando a inteligência coletiva” 
 Novidade? 
 http://www.w3.org/People/Berners-Lee/ShortHistory.html 
Web Semântica 
17 
 Extensão da Web atual 
 Informação estruturada 
 Criação, busca e manutenção da informação 
 Passível de processamento por máquinas 
 Metadados 
 Consulta dos usuários 
 Semântica explícita: ontologias 
 Como aplicações processam informações 
 Integração das informações distribuídas 
 Inferência de novos fatos 
Web de Dados: Linked Open Data 
18 
Fonte: Linked Data - The Story So Far 
Web das Coisas (Web of Things) 
19 
Social Web 
Mobile Web 
Programmable Web Semantic Web 
Smart Things 
Web of Things 
Web das Coisas 
20 
(Lascar, 2012) 
Web das Coisas e Serviços 
21 
Web 
Applications 
Web Server 
Thing #3 
Thing #4 
Thing #5 
Thing #2 
Thing #1 
http://my-house.com/lamps/Thing_1 
Web das Coisas e Serviços 
22 
Web 
Server 
Engineers Web Developers 
Web 
Apps 
Users 
Smart Gateway 
Smart Things 
23 
Servidor Web Nativo 
24 
Uma Arquitetura para Web das Coisas 
25 
(Guinard, 2011) 
Integração das Coisas na Web 
26 
(Guinard, 2011) 
Projeto: Web of Things Bus 
27 
Communication 
28 
 Responsável por prover a comunicação com os 
dispositivos na rede 
 Descobrir, de forma automática, que um novo 
dispositivo se registrou na rede 
 Descobrir, também automaticamente, qual o serviço 
provido pelo dispositivo 
 Protocolos de rede IEEE 802.3 (Ethernet), IEEE 
802.15.4 (ZigBee), IEEE 802.15.1 (Bluetooth) e IEEE 
802.11 (WiFi) 
 Dois tipos de dispositivos: burros e inteligentes 
(Gramacho et al., 2013) 
Enterprise Service Bus (1) 
29 
 Uma vez descoberto o dispositivo na rede 
 O barramento deve prover uma forma desse dispositivo ser 
acessado na Web das Coisas 
 Modelos de acesso, baseados no protocolo de 
comunicação utilizado pelo dispositivo 
 Dispositivos “conhecidos” 
 Responsáveis por se comunicar diretamente com os 
dispositivos físicos na rede 
 DAO (Data Access Objects) 
 Altamente dependentes do dispositivo físico 
(Silva e Prazeres, 2013) 
Enterprise Service Bus (2) 
30 
 Modelos de serviços RESTFul 
 Em conjunto com os DAOs, vão possibilitar a disponibilização 
dos dispositivos na Web das Coisas 
 Independentes do dispositivo físico e dependentes das 
funcionalidades do dispositivo 
 Os modelos de serviços RESTFul devem refletir as 
funcionalidades do dispositivo, enquanto que os 
DAOs refletem os protocolos de comunicação com 
cada dispositivo 
 Modelos DAO e RESTFul juntos 
 Automatização da publicação dos dispositivos no barramento 
(Silva e Prazeres, 2013) 
Web of Things Applications 
31 
 Modelos de visualização 
dos dispositivos e dos seus 
serviços oferecidos 
 Reutilização em diversas 
aplicações para a Web das 
coisas 
 Desenvolvedor de 
aplicações pode ser o 
próprio usuário final 
 Possibilidade de de criar uma 
“Social Web of Things”, ou 
seja, uma rede social para 
compartilhamento de 
dispositivos na Web das 
Coisas 
(Prazeres et al., 2013) 
Semantic Web (of Things) Services 
32 
 Automatizar tarefas como descoberta, composição, execução e 
monitoramento de Serviços Web 
 Utilizar algoritmos e métodos, baseados na descrição 
semântica dos serviços, de descoberta e composição 
automáticas para estender o barramento de serviços com 
semântica 
 Descoberta 
 Diversos dispositivos podem prover o mesmo serviço 
 Milhares de sensores de temperatura em um campus universitário 
 Como descobrir qual dos sensores, publicados no barramento de serviço, 
informa a temperatura da sala de um determinado professor? 
 Composição 
 Casos em que um único dispositivo sozinho não consegue fornecer o 
serviços requerido 
 Usuário busca por um serviço que forneça a média da temperatura em 
todo o campus de uma universidade 
(Andrade e Prazeres, 2013) (Prazeres et al., 2009) (Prazeres et al.,2011) 
Serviços Web 
33 
 W3C: “um sistema de software projetado para 
suportar a interoperabilidade entre máquinas sobre 
rede” 
 
 Integração de aplicações Web heterogêneas 
utilizando padrões e protocolos da Web 
 
 Descrição sintática de aplicações na Web 
 Descoberta e Composição 
Serviços Web Semânticos 
34 
 Web Semântica na descrição e no uso de SW 
 Interoperabilidade: Serviços Web 
 Interoperabilidade dinâmica: SWS 
 
 Automatizar 
 Descoberta 
 Invocação 
 Composição e 
 Interoperabilidade entre os serviços 
 
Descoberta de Serviços Web Semântico 
35 
 Baseada na funcionalidade do serviço 
 Entradas e Saídas descritos com uma ontologia de domínio 
 
 Possibilita que máquinas (aplicações, serviços, 
agentes de software, etc.) descubram serviços 
automaticamente 
 
 A busca é semântica 
Composição de Serviços Web Semânticos 
36 
 A descoberta de serviços pode: 
 
1. descobrir um ou mais serviços 
2. não descobrir serviço algum 
3. descobrir vários sub-serviços parciais 
 Oportunidade para composição de serviços 
 
Composição de Serviços Web Semânticos 
37 
 Composição automática é o processo de 
automaticamente planejar, selecionar e executar serviços 
Web para alcançar o objetivo do usuário 
 “Fazer reservas de viagem para o ACM SAC 2014 na 
China” 
 Onde ocorrerá evento? 
 Quais as datas de início e fim? 
 Que tipo de inscrição eu vou pagar? 
 Que tipo de viagem – navio, ônibus, trem, avião? 
 Quais companhias fazem a rota e têm disponibilidade de assento? 
 Há necessidade de translado? 
 Há hotéis com disponibilidade? 
 Posso aproveitar a viagem para turismo? O que tem para fazer na 
China? 
Composição de Serviços Web Semânticos 
38 
(Prazeres et al., 2009) 
Composição de Serviços Web Semânticos 
39 
(Prazeres et al., 2009) 
Infraestrutura para Composição de SWS 
40 
(Prazeres et al., 2011) 
Barramento de Serviços na Web das Coisas 0.1 
41 
(Silva e Prazeres, 2012) 
Barramento de Serviços na Web das Coisas 0.2 
42 
(Andrade e Prazeres, 2013) 
Barramento (Autônomo) de Serviços na Web das 
Coisas 0.3 
43 
(Prazeres et al., 2013) 
Barramento (Autônomo) de Serviços na Web das 
Coisas 0.3 
44 
(Prazeres et al., 2013) 
Taxonomia de coisas (dispositivos) 
45 
(Andrade e Prazeres, 2013) (Guinard, 2011) 
Experimento com Arduino 
46 
Web Semântica x Web das Coisas 
47 
(Prazeres et al., 2013) 
Configuração do barramento 
48 
(Andrade e Prazeres, 2013) (Silva e Prazeres, 2013) 
RESTFul: lâmpada 
49 
(Andrade e Prazeres, 2013) (Silva e Prazeres, 2013) 
DAO: lâmpada 
50 
(Andrade e Prazeres, 2013) (Silva e Prazeres, 2013) 
Communication: lâmpada 
51 
(Andrade e Prazeres, 2013) 
(Silva e Prazeres, 2013) 
Autenticação/Identificação/Autorização 
52 
 Web das Coisas precisa de um modelo de 
autenticação, identificação e autorização 
 
 Precisa ser transparente ao usuário 
 Não dá para pedir identificação/autorização para cada 
dispositivos que o usuário tenta acessar 
 
 Pode-se reusar o que já funciona na Web 
 SAML 
 OpenID Connect 
 OAuth 
Autenticação/Identificação/Autorização 
53 
 Projeto: Gestão de identidade, autenticação e 
autorização na Web das Coisas 
 Financiamento RNP (Rede Nacional de Pesquisa) 
 Extensão do barramento de serviços para prover identidade, 
autenticação e autorização 
 Um modelo para autorização em Web das Coisas 
 Implementação dos protocolos OAuth e OpenID no 
barramento 
Autenticação/Identificação/Autorização 
54 
FeBWoT: Federated Bus for Web of Things 
55 
 Componente “Enterprise Service Bus” (barramento 
de serviços) é o núcleo da arquitetura proposta 
 Implementação atual: barramentos ad hoc e isolados um dos 
outros 
 Problemas 
 Como criar aplicações utilizando dispositivos de diferentes 
barramentos? 
 Como encontrar o dispositivo requerido nos diversos 
barramentos? 
 Como gerenciar o acesso (autorização) aos dispositivos em 
diferentes barramentos? 
 Proposta (submetida ao RNP): federação de barramentos 
FeBWoT: Federated Bus for Web of Things 
56 
FeBWoT: Federated Bus for Web of Things 
57 
Aplicações para a Web das Coisas 
58 
“All kinds of objects will have 
intelligence and the ability to 
communicate. P&G ships 40 
trillion some objects per year, 
imagine them all connected.” 
 
− Chetan Sharma, leading wireless analyst, 2011 
Connecting people + products 
59 
(Guinard, 2009) 
Composição 
60 
“Think of a − 
individual things 
with unique 
digital profiles, 
like we have, to 
update, share 
and add to…” 
 
(Guinard, 2010) 
Trânsito inteligente 
61 
 Semáforos inteligentes 
 Reprogramação, via Web, 
para cada horário 
 Sensores de nível de água 
 GPS 
 Localização de ônibus 
 Sensores em vagas de 
estacionamento 
 Estudo do trânsito 
 Guardar histórico dos 
sensores 
 
Tracking em Tempo-Real de Produtos com RFID 
62 
 Cada produto: 
 Etiquetado com RFID 
 Recebe uma URL 
 Os produtos podem ser 
rastreados 
 Novas aplicações podem 
ser facilmente 
construídos 
(Guinard, 2009) 
Energia Inteligente 
63 
(Guinard, 2011) 
Energia Inteligente 
64 
(Guinard, 2009) 
Ambientes Inteligentes 
65 
(Guinard, 2009) 
Turismo: quarto de hotel 
66 
 Cada quarto tem uma 
identidade digital única 
 Cada quarto recebe uma 
URL única: 
 http://evrythng.net/thngs
/Room-212-Santa-Maria-
Novella 
 Cada quarto pode ser 
avaliado, revisado, 
reservado, etc. 
 Tecnologias: 
 QR-Code, mobile phone 
(Guinard, 2009) 
Turismo: quarto de hotel 
67 
 Cada quarto conhece 
você : 
 Perfil do visitante 
 Cartão RFID de fidelidade 
 Escurece a luz, seleciona o 
seu jornal de notícias, 
canais favoritos, 
temperatura ambiente, etc 
 Tecnologias: 
 RFID/NFC reader 
 RFID loyalty card 
(Guinard, 2009) 
Turismo: quarto de hotel 
68 
 Cada quarto tem um 
« Smart Gateway »: 
 Digitaliza e controla! 
 Luz, TV, termostatos. 
 Suporta diversas 
linguagens… 
 Tecnologias: 
 Smart Gateway/IPv6 
 Mobile phone 
 HTML5 & Mobile Web 
(Guinard, 2009) 
Turismo: viagem de compras 
69 
 « Facebook » para 
coisas: 
 Perfil de seus hábitos de 
compras 
 Aplicação personalizada 
para viagens de compras 
 Tecnologias: 
 Active Digital Identities 
 Social APIs 
(Guinard, 2009) 
Turismo: o que fazer na cidade? 
70 
 A cidade é um sensor: 
 Celular é um sensor 
 Infra para sensores 
 Aplicações: 
« What’s Hot! » 
 A quiet place? 
 Tecnologias: 
 Social APIs 
 Mobile phones 
 Sensor networks 
(Guinard, 2009) 
Compartilhamento de Coisas na Web 
71 
(Guinard, 2011) 
Web das Coisas Social 
72 
(Prazeres et al., 2013) 
Web das Coisas Social 
73 
(Prazeres et al., 2013) 
Web das Coisas Social 
74 
(Prazeres et al., 2013) 
Web das Coisas Social 
75 
http://www.youtube.com/watch?v=i5AuzQXBsG4 
Descoberta e Acesso 
76 
(Andrade e Prazeres, 2013) 
Descoberta e Acesso: uso da taxonomia 
77 
(Andrade e Prazeres, 2013) 
Descoberta e Acesso 
78 
(Andrade e Prazeres, 2013) 
Descoberta e Acesso 
79 
Descoberta e Acesso 
80 
(Andrade e Prazeres, 2013) 
Mashups Físicos 
81 
(Guinard, 2011) 
Desafios e Oportunidades 
82 
 Descobrir coisas e seus serviços 
 Descrição com metadados e ontologias 
 Padrões? 
 Microformatos, RDF, WSDL, WADL, OWL, OWL-S,SAWSDL, etc. 
 Escalabilidade? Utilidade? 
 Precisa de infraestruturas escaláveis 
 Barramentos? 
 Precisa de testes 
 Avaliações qualitativas e quantitativas 
 Ambientes inteligentes, turismo, monitoramento de energia e do 
meio ambiente, etc. 
 Composição de coisas e de coisas com dados 
 Mashups de coisas 
 Linked Open data 
Desafios e Oportunidades 
83 
 Publicações 
 Novo Journal IEEE: IEEE IoT Journal (IoT-J) 
 Conferência iThings: The IEEE International Conference on 
Internet of Things 
 IEEE World Forum on Internet of Things (WF-IoT) 
 International Conference on the Internet of Things (IoT) 
 Journal Information Systems Frontiers (ISF): Special Issue on 
Web of Things 
 Dentre outras… 
* Things discovery in WoT 
* Semantic services for WoT 
* High dimensional data processing in WoT 
* Cloud computing and WoT 
* RFID, sensors, and WoT 
* Scalable WoT architectures 
* Information modeling for WoT 
* Context-aware services in WoT 
* Business and social models of WoT 
* WoT testbeds 
* WoT security and privacy 
* WoT standardization 
* WoT applications, deployments and use cases 
Referências 
84 
 Lascar, O. Quand les objets nous parleront. Sciences Innovation, pages 36–39, 2012. 
 Guinard, D. A Web of Things Application Architecture - Integrating the Real-World 
into the Web. 2011. 245f. Tese (Doutorado em Computer Science) - University of Fribourg, 
ETH Zurich, 2011. 
 Prazeres, C.V.S., Teixeira, C.A.C., Pimentel, M.G.C.: Semantic web services discovery and 
composition: Paths along workflows. In: Proceedings of the 2009 Seventh IEEE 
European Conference on Web Services. ECOWS '09, Washington, DC, USA, IEEE Computer 
Society (2009) 58-65 
 Prazeres, C. V. S. ; Pimentel, M. G. C. . iSWS: infraestrutura para publicação, 
descoberta e composição de Serviços Web Semânticos. In: WebMedia: XVII Simpósio 
Brasileiro de Sistemas Multimídia e Web, 2011, Florianópolis - SC. XVII Simpósio Brasileiro de 
Sistemas Multimídia e Web, 2011. p. 66-73. 
 Gramacho, S.; Prazeres, C. V. S.; Figueiredo, G. B. An Ad-Hoc Web of Things Service Bus 
(aceito para publicação). In: XIX Simpósio Brasileiro de Sistemas Multimídia e Hipermídia, 
2013, Salvador. Anais do WebMedia 2013. Porto Alegre: SBC, 2013. 
 Silva, C.; Prazeres, C. Barramento de serviços para publicação de dispositivos na Web 
das Coisas. 2013. Submetido ao Workshop de Trabalhos de Iniciação Científica do WebMedia 
2013. 
 Andrade Júnior, N.; Prazeres, C. Uma ferramenta para descoberta de dispositivos na 
Web das Coisas. 2013. Submetido ao Workshop de Ferramentas e Aplicações do WebMedia 
2013. 
 Prazeres, C.; Vasconcelos, C.; Cabral, B. The Social Web of Things: Enabling the 
Interaction of People and Things on Social Networks. 2013. Submetido ao “5th 
International Conference on Social Informatics (SocInfo 2013)”.