Aula 08 - Computação móvel e ubiqua

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CCT0042- Arquitetura de Sistemas Distribuídos
Aula 08: Computação móvel e Ubíqua
Introdução à Programação
AULA 01: Introdução à Lógica de Programação
Agenda
Arquitetura de Sistemas Distribuídos
▪Introdução
▪ Histórico
▪Conceitos.
▪Computação móvel
▪Computação ubíqua
▪Protocolo de comunicação
▪Novas áreas
▪ Sensores
▪ Atuadores
Objetivos
• Compreender o conceito sobre computação Móvel e Ubiqua
• Destacar as principais tecnologia Móvel e Ubiqua
• Entender o principio de funcionamento dessa tecnologia
Introdução
• Computação Móvel
É o paradigma de computação que se
interessa em explorar a conectividade de
dispositivos que se movem em torno do
mundo físico do dia-a-dia.
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O que é Computação Móvel?
• Acesso a informação a qualquer lugar, a 
qualquer momento
• Novo paradigma computacional
• Reflete uma sociedade “dependente de 
informações”
• Se o objetivo é não obrigar o usuário a ir até ao computador, 
uma saída possível é encolher os dispositivos para que 
possam ser facilmente carregados (ou vestidos), enquanto o 
usuário se movimenta livremente. 
• Isso pode ser chamado Computação Móvel, e implica em 
vários aspectos: 
Introdução
• Surgiu na guerra, como boa parte dos inventos a tecnologia
móvel também teve seu proposito estabelecer comunicação
entre as tropas amigas na época da primeira guerra mundial.
Histórico da Computação móvel
Um SCR-536, um "handie talkie" militar.
Abaixo serão detalhados alguns pontos importantes da evolução da
computação móvel:
Histórico da Computação móvel
• 1820: Através de um experimento Hans Christian Oersted (1777 – 1851)
descobre que a corrente elétrica que produz campo magnético
• 1864: James Clark Maxwell (1831-1879) modifica a Lei de Ampere 
(Equação de Maxwell)
• 1876: Alexander Graham Bell (1847-1922) inventou o telefone
• 1887: Heinrich Rudolph Hertz (1847-1879) detecta as ondas eletromagnéticas
previstas pelas equações de Maxwell
• 1896: Guglielmo Marconi (1874-1937) inventa o primeiro receptor sem fio
prático: o telégrafo sem fio.
• 1914: Inicio da Primeira Guerra Mundial. Rápido desenvolvimento das
comunicações e sua interceptação.
Um dos primeiros dispositivos móveis e sensível ao toque
TAB - Pequeno dispositivo portátil de entrada de
informação, com tela sensível ao toque, e
conectividade constante.
• A evolução tecnológica tem conduzido a mais ou menos a 
mesma idéia, mas com funcionalidade e desempenho melhor 
e maior alcance.
Computação móvel
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Novas Áreas
• Computação Móvel 
• Computação Nômade
• Computação “Pervasiva” (penetrante)
• Computação Autonômica
• Ambientes Inteligentes
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Novas Áreas
• Computação Móvel 
• Computação Nômade
• Computação “Pervasiva” (penetrante)
• Computação Autonômica
• Ambientes Inteligentes
Processamento
+
Mobilidade
+
Comunicação sem fio
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Novas Áreas
• Computação Móvel
• Computação Nômade
• Computação “Pervasiva” (penetrante)
• Computação Autonômica
• Ambientes Inteligentes
• Não tem casa
• Vive permanentemente 
mudando de lugar 
• Não se fixa muito tempo num 
lugar (baseada em satélite)
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Novas Áreas
• Computação Móvel
• Computação Nômade
• Computação “Pervasiva” (penetrante)
• Computação Autonômica
• Ambientes Inteligentes
• Tecnologia embutida nos mais 
diversos dispositivos
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Novas Áreas
• Computação Móvel
• Computação Nômade
• Computação “Pervasiva” (penetrante)
• Computação Autonômica
• Ambientes Inteligentes
• Sistemas que gerenciam a si 
próprios de acordo com os 
objetivos do administrador e 
sem a intervenção humana 
direta 
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Novas Áreas
• Computação Móvel
• Computação Nômade
• Computação “Pervasiva” (penetrante)
• Computação Autonômica
• Ambientes Inteligentes
• Redes de sensores sem fio 
depositadas em ambientes com 
o objetivo de monitorar 
condições ambientais ou físicas 
• Um caminho diferente de evolução tem conduzido à
computação handheld: o uso de dispositivos que se
ajustam na mão, incluindo PDA (Personal Digital
Assitants), telefones móveis e outros dispositivos
especializados operados à mão.
Computação móvel
• PDAs são computadores de propósito geral capazes de rodar 
muitas diferentes tipos de aplicações. 
Computação móvel
• Diversos tipos de fones móveis têm funcionalidade de 
computação como PDA e, 
rodam SOs como:
– Symbian;
– Microsoftware Smartphone.
Computação móvel
• Por exemplo, um usuário que deseja tirar fotos digitais pode 
usar uma câmara, um PDA com uma câmara ou um fone com 
câmara.
Computação móvel
• Primeiro problema:
Como prover conectividade contínua para dispositivos 
móveis que entram e saem da área de cobertura de estações-
base, as quais são componentes de infra-estrutura que 
provêem regiões de cobertura wireless.
Computação móvel
Computação Ubiqua
• A próxima era seria a da Computação Ubíqua, com muitos
computadores, embutidos em paredes, móveis, roupas,
carros, aviões, navios, e outros veículos de transporte,
compartilhando cada um de nós.
Introdução
• O termo Computação Ubíqua, foi definido pela primeira vez
pelo cientista chefe do Centro de Pesquisa Xerox PARC, Mark
Weiser, através de seu artigo "O Computador do Século 21 -
(The Computer for the 21st Century”).
Computação Ubiqua
Mark Weiser é considerado o pai da 
computação Ubíqua
Mark Weiser ( ٭23/07/1952- †27/04/1999 )- ) - Fonte: 
http://sandbox.parc.com/weiser/buzios/
Introdução
• Computação Ubíqua
É o paradigma de computação que explora a integração 
crescente de dispositivos de computação com o nosso 
mundo físico do dia-a-dia.
Introdução
• Computação Ubíqua e Móvel surgiu devido a minituarização
de componentes eletrônicos e conectividade sem fio.
• A medida que dispositivos se tornam menores, estamos mais 
capazes de portá-los ao redor de nós ou usá-los.
• Princípios da Computação Ubíqua e Móvel.
• Introduz sub-áreas:
- Wearable (o que se pode usar);
- Handheld (portado em mão);
• Descreve um modelo de sistema que compreende todos essas 
áreas e sub-áreas.
Introdução
• Princípios da Computação Ubíqua e Móvel.
• Introduz sub-áreas:
- Handheld (portado em mão);
Utilizados para gestão de logísticas com o auxilio da etiqueta 
RFID. 
Ex. Sistemas WMS – Gestão de logistica
Introdução
• Princípios da Computação Ubíqua e Móvel.
• Introduz sub-áreas:
- Wearable (o que se pode usar ou vestir);
Introdução
• Mark Weiser [Weiser 1991] cunhou este termo em 1988.
• Algumas vezes chamada Pervasive Computing.
• Pervasive significa “impregnante”.
• Ubiquitous significa “para ser encontrado em todo lugar”.
As previsões de Weiser
• Weiser viu a predominância crescente de dispositivos de
computação, conduzindo a mudanças revolucionárias no
modo que nós poderíamos usar computadores.
As previsões de Weiser
• Primeiro argumento de Weiser:
“Cada pessoa no mundo utilizaria muitos 
computadores”.
• A idéia de Weiser:
“uma pessoa, muitos computadores”
As previsões de Weiser
• Segundo argumento de Weiser
Weiser previu também que computadores 
“desapareceriam”.
• Isto reflete a idéia de que computação tornar-se-á embutida: 
ítens do dia-a-dia que, normalmente, não pensamos ter 
capacidade computacional, passarão a ter.
As previsões de Weiser
• Em computação ubíqua, 
“computadores aparecem em quase tudo, em forma e em 
função”, não apenas em número, para acomodar diferentes 
tarefas.
Computação Ubiqua
Computação Ubiqua
• Máquinas domésticas ou veículos serão vistos como 
“dispositivos de computação”.
• No caso de alguns carros, esses podem ter até em torno de 
100 microprocessadores, controlandoeles.
Computação Ubiqua
• Fones móveis são alguns dos mais “pervasivos” dispositivos,
mas sua habilidade computacional é quase visível e nem,
possivelmente, deva ser.
Computação Ubiqua
• Exemplo: “Active Badge”
• Um active badge é um pequeno dispositivo de computação 
grampeado ao usuário que regularmente “broadcasts” a 
identidade do usuário associado ao badge (crachá), via um 
transmissor de infra-vermelho. Utilizados para identificação 
nas empresas.
Wearable Computing = Computação vestível
• Sensores:
São dispositivos que medem parâmetros físicos e suprem seus 
valores para software.
Computação Ubiqua-Sensores e Atuadores
• Atuadores:
São dispositivos controláveis por software que afetam o 
mundo físico.
Computação Ubiqua-Sensores e Atuadores
• Sensores medem:
– Posição,
– Orientação,
– Carga (peso),
– Níveis de som e iluminação.
• Atuadores incluem:
– Controladores programáveis para ar condicionado ou 
motores.
Computação Ubiqua-Sensores e Atuadores
• Sensores
• Atuadores
Computação Ubiqua-Sensores e Atuadores
Exemplo de utilização em Casas inteligentes (Domotica)
Integração Computação Ubiqua e Sistema Distribuída
O AWS Step Functions permite coordenar vários serviços da
AWS em fluxos de trabalho sem servidor para que você possa
criar e atualizar aplicativos rapidamente.
Usando o Step Functions, é possível projetar e executar
fluxos de trabalho que unem computação Ubíqua e Sistemas
Distribuidos.
AWS Step Functions
Introdução à Programação
AULA 01: Introdução à Lógica de Programação
Bibliografia Básica
Arquitetura de Sistemas Distribuídos
COMER, D. Redes de Computadores e internet. 4. ed. Porto Alegre: Artmed, 2007.
COULOURIS,G.; DOLLIMORE, J.; KINDBERG, T. Sistemas Distribuídos: Conceitos
e Projetos. 4. ed. Rio de Janeiro: Bookman, 2007.
TANEMBAUM, A.; STEEN, M. Sistemas Distribuídos: Princípios e Paradigmas. 2.
ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2007.
Introdução à Programação
AULA 01: Introdução à Lógica de Programação
Bibliografia Complementar
Arquitetura de Sistemas Distribuídos
Silberschatz, A. e Galvin, P , “Fundamentos de sistemas operacionais”, 8 ª Edição,
LTC,2010
Ribeiro, U.,” Sistemas Distribuídos”, Editora Axcel Books, 2002.
Deitel, H.M, Sistemas Operacionais, 3 ª edição, Pearson Prentice Hall, 2005
Machado, F. e Maia, LP, Arquitetura de Sistemas Operacionais, LTC, 2007
Pitanga, M. , Construindo Supercomputadores com Linux, Brasport, 2008.
Introdução à Programação
AULA 01: Introdução à Lógica de Programação
Sugestões de Livros
Arquitetura de Sistemas Distribuídos