DESENVOLVIMENTO DE UMA APLICAÇÃO MÓVEL BASEADA NA PLATAFORMA ANDROID PARA O CONTROLE DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO

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1 Faculdade de Ciência e Tecnologia de Montes Claros Felipe Túlio de Castro DESENVOLVIMENTO DE UMA APLICAÇÃO MÓVEL BASEADA NA PLATAFORMA ANDROID PARA O CONTROLE DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO Montes Claros - MG 2012

2 Felipe Túlio de Castro DESENVOLVIMENTO DE UMA APLICAÇÃO MÓVEL BASEADA NA PLATAFORMA ANDROID PARA O CONTROLE DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO Monografia apresentada ao Curso de Engenharia de Computação da Faculdade de Ciência e Tecnologia de Montes Claros, como parte dos requisitos para obtenção do título de Engenheiro de Computação. Orientador: PROF. MS. JOÃO CARNEIRO NETTO Montes Claros - MG 2012

3 FUNDAÇÃO EDUCACIONAL MONTES CLAROS Faculdade de Ciência e Tecnologia de Montes Claros Felipe Túlio de Castro DESENVOLVIMENTO DE UMA APLICAÇÃO MÓVEL BASEADA NA PLATAFORMA ANDROID PARA O CONTROLE DE SISTEMAS DE IRRIGAÇÃO Esta monografia foi julgada adequada como parte dos requisitos para a obtenção do diploma de Engenheiro de Computação. Aprovada pela banca examinadora da Faculdade de Ciência e Tecnologia de Montes Claros Prof. Maurílio José Inácio Coord. do Curso de Engenharia de Computação Banca Examinadora Prof. Ms. João Carneiro Netto, FACIT (Orientador) Prof. Dr. Alberto Alexandre Assis Miranda, FACIT Montes Claros, 31 de outubro de 2012.

4 Dedico este trabalho a todos aqueles que assim como eu acreditam que a força de vontade e o trabalho digno mudarão o mundo.

5 AGRADECIMENTOS Agradeço a Deus pela oportunidade de aprimorar meus conhecimentos e experiências de vida. Agradeço a João Carneiro Netto pela orientação nesse trabalho e por ter sido o primeiro professor a me incentivar no caminho da pesquisa e do desenvolvimento tecnológico. Agradeço a meus pais por terem me ajudado e me criado da melhor forma possível. Agradeço a Aline Angélica Costa Teixeira por me mostrar que os recursos do mundo devem ser preservados também para os animais. Agradeço a Breno Peixoto dos Santos pelo ânimo e pela paciência com os quais ele me tratou todos esses anos. Agradeço a Dávila Patrícia Ferreira Cruz pelas incontáveis ajudas nos trabalhos em equipe. Agradeço a Camila Tejada Berloffa por sempre corrigir as formatações de meus trabalhos acadêmicos. Agradeço a Maurílio José Inácio pelas inúmeras contribuições técnicas e pela atenção disponibilizada ao longo de todos esses anos de curso. Agradeço a Renato Dourado Maia por me mostrar que ainda existem professores apaixonados pelo que fazem. Agradeço a Luciana Balieiro Cosme por me ensinar que programação pode ser divertida. Agradeço aos demais amigos, dos mais variados grupos aos quais pertenço, por me ajudarem a compreender melhor minha própria existência. Por fim, agradeço aos demais colegas e mestres da faculdade, pelas inúmeras experiências vividas.

6 (...) Android represents an exciting new opportunity to write innovative applications for mobile devices. Reto Meier Software Developer

7 RESUMO Esse trabalho visa entender o funcionamento dos sistemas automatizados de irrigação, propondo o desenvolvimento de um aplicativo que transforme um dispositivo móvel em uma ferramenta capaz de comunicar-se com uma base de dados disponível na Internet, facilitando a visualização das informações obtidas por uma rede de sensores colocada na fazenda. Foram utilizadas técnicas e ferramentas de desenvolvimento de software, específicas para a plataforma móvel Android, juntamente com serviços de armazenamento de dados baseados no conceito de Computação nas Nuvens, disponibilizados pelo servidor Cosm. Para efeito de testes preliminares, dados artificiais foram inseridos na base de dados do servidor. A comunicação entre o aplicativo móvel e o serviço de armazenamento de dados deu-se de forma satisfatória, alcançando tempos médios de resposta na faixa dos segundos. O sistema integrado demonstrou eficiência no objetivo de obter os dados rapidamente, auxiliando na visualização das informações, o que acarretaria em uma tomada de decisão mais consciente sobre como e quando utilizar o recurso hídrico disponível para a irrigação da cultura. Palavras-Chave: Android, Cosm, irrigação.

8 ABSTRACT This work aims to understand the functioning of automated irrigation systems and suggests the development of an application that turns a mobile device into a tool capable of communicating with a database available on the Internet, facilitating the visualization of information obtained by a network of sensors placed in a farm. Techniques and tools for software development, specific for the Android mobile platform, were used along with data storage services based on the Cloud Computing concepts, made available by the Cosm server. For the purpose of preliminary tests, artificial data were inserted on the database of the server. The communication between the mobile application and the data storage service happened satisfactorily, reaching average response times in the range of seconds. The integrated system demonstrated efficiency in obtaining the data quickly, aiding in the visualization of information, which would result in a decision-making that is more conscious about how and when to use the hydric resource available for the irrigation. Keywords: Android, Cosm, irrigation.

9 LISTA DE ILUSTRAÇÕES FIGURA 1 - Esquema da estrutura de uma rede de sensores sem fio FIGURA 2 - Estrutura geral de funcionamento do projeto WaterBee FIGURA 3 - Arquitetura da plataforma Android FIGURA 4 - Tablet Samsung Galaxy Tab P FIGURA 5 - Página inicial do software Eclipse FIGURA 6 - Tela inicial do portal para cadastro de usuários FIGURA 7 - Tela para criação de feeds FIGURA 8 - Aviso de criação de feeds com sucesso FIGURA 9 - Página inicial do portal do Cosm FIGURA 10 - Tela após o login com destaque para o serviço de criação de chaves FIGURA 11 - Erro retornado quando não há permissão de uso do recurso de Internet FIGURA 12 - Erro retornado quando não existe tratamento de manipulação de threads FIGURA 13 - Linha de código que fornece a permissão para usar o recurso de Internet FIGURA 14 - Página inicial do aplicativo FIGURA 15 - Painel de configuração dos parâmetros FIGURA 16 - Mensagem de aviso do aplicativo quando um parâmetro é ultrapassado FIGURA 17 - Aviso de desligamento automático FIGURA 18 - Tela de apresentação dos dados obtidos no servidor FIGURA 19 - Visualização da corrente elétrica em forma de gráfico FIGURA 20 - Visualização da temperatura em forma de gráfico FIGURA 21 - Visualização da umidade do solo a 40 centímetros em forma de gráfico FIGURA 22 - Visualização da umidade do solo a 60 centímetros em forma de gráfico FIGURA 23 - Visualização da umidade do ar em forma de gráfico FIGURA 24 Estrutura JSON disponibilizada pelo servidor Cosm FIGURA 25 - Fluxograma da lógica de execução para receber dados FIGURA 26 - Função que busca os dados do servidor Cosm FIGURA 27 - Código-fonte responsável pela impressão dos dados na tela FIGURA 28 - Tela de controle remoto dos recursos de irrigação FIGURA 29 - Instância da válvula 01 no Cosm com o gatilho armazenado FIGURA 30 - Fluxograma do controle remoto do sistema de irrigação FIGURA 31 - Código-fonte que executa a criação de uma trigger

10 FIGURA 32 - Mensagem de confirmação do acionamento remoto FIGURA 33 - Fluxograma para o desligamento de válvulas FIGURA 34 - Tela de informações sobre o ambiente de monitoramento

11 SUMÁRIO INTRODUÇÃO CAPÍTULO 1 A TECNOLOGIA NA AGRICULTURA Irrigação de precisão Sistema de aquisição de dados Sistemas embarcados Mudança de paradigma A Internet e o advento da Computação nas nuvens Dispositivos móveis e suas plataformas A plataforma Android Open Handset Alliance (OHA) Arquitetura da plataforma Android Linux Kernel (Núcleo Linux) Android Runtime (Tempo de execução do Android) Libraries (Bibliotecas) Application Framework (Framework de aplicações) Applications (Aplicações) CAPÍTULO 2 MATERIAIS E MÉTODOS Tablet Galaxy Tab P Linguagem de programação Java Android Software Development Kit (SDK) Eclipse Servidor Cosm CAPÍTULO 3 RESULTADOS: APRESENTAÇÃO, ANÁLISE E DISCUSSÃO Desenvolvimento do aplicativo Ferramentas para conexão com a Internet Formato dos dados disponibilizados pelo Cosm CONSIDERAÇÕES FINAIS REFERÊNCIAS... 52

12 10 INTRODUÇÃO Os agricultores do norte de Minas Gerais dificilmente podem contar com a sempre regular precipitação de chuva, de forma a gerar um bom cultivo de seus campos. Quando alguns projetos de irrigação foram iniciados na região, como o projeto Jaíba, a situação mostrou capacidade de melhorar. Junto a esse novo cenário tem-se um aumento na utilização de tecnologias de automação para os processos do campo agrícola. Esse aumento contribui para que os processos tendam a se tornar mais produtivos, desde que exista uma forma de gerenciamento bem clara e precisa. A crescente demanda por tecnologia na agricultura, principalmente no contexto do processo de irrigação, força os modelos antigos de sistemas automatizados a necessitarem de ferramentas rápidas e de fácil utilização para gerenciar as informações obtidas nas fazendas. Com essa premissa, inúmeras pesquisas estão sendo trabalhadas para alcançar a maximização da produção dos campos agrícolas e a minimização da área de plantio, o que acarreta em uma menor degradação do meio ambiente. Tendo em vista que a manutenção de um campo agrícola consome tempo considerável do ser humano, é válido otimizar esse recurso para gerar conforto, ganho de tempo e confiabilidade nas decisões adotadas diariamente. O objetivo deste trabalho é propor um aplicativo que funcione em dispositivos móveis seja em um smartphone ou em um tablet baseados na plataforma Android. O aplicativo é integrado a um servidor de armazenamento de dados denominado Cosm. Através dessa integração, a aplicação móvel deve ser capaz de gerir e facilitar o controle dos processos de irrigação, obtendo os dados disponíveis no servidor da Internet e os apresentando aos usuários do sistema para que a tomada de decisões tenha maior embasamento técnico, o que aumentará a usabilidade dos recursos. O resultado dessa integração é aplicado no problema de monitoramento de ambientes. Nos capítulos a seguir serão descritos todos os passos do presente trabalho. No capítulo 1 serão apresentados ao leitor alguns conceitos e ferramentas tecnológicas, bem como o contexto da agricultura e da necessidade de precisão e confiabilidade de informações do ambiente. No capítulo 2 serão descritos os métodos, as ferramentas e as técnicas utilizadas para o desenvolvimento da aplicação móvel e para a integração com o servidor Cosm disponibilizado na Internet. O ambiente de testes e os equipamentos utilizados também serão apresentados ao leitor.

13 11 No capítulo 3, os resultados obtidos com os testes realizados em laboratório serão apresentados e discutidos. Figuras e tabelas descreverão as respostas conseguidas na integração do software com o servidor. Serão propostas algumas telas de controle e visualização de informações para o aplicativo. Com os dados de funcionamento da integração dos sistemas, foi possível levantar análises e opiniões sobre a aplicabilidade do produto obtido nesse trabalho, a fim de averiguar a eficácia do mesmo. Por fim, na parte destinada às considerações finais, são feitas algumas considerações e indagações sobre as impressões dos resultados e uma possível continuidade do projeto. Apresentam-se também nessa parte algumas ideias para novos testes a serem produzidos em pesquisa futura.

14 12 CAPÍTULO 1 A TECNOLOGIA NA AGRICULTURA A agricultura sempre foi um meio de sobrevivência utilizado pelo homem. O alimento fornecido pela natureza dava vida e força aos que os colhiam e hoje não é diferente. Contudo, nos últimos tempos o homem está enfrentando uma dificuldade nas questões da sustentabilidade e da provisão de alimentos para a humanidade. Segundo afirma Lemos, Nogueria e Torre-Neto (2004), a área cultivada no planeta era de 1,5 bilhões de hectares para os 6 bilhões de pessoas que viviam na Terra em Na época em que o artigo foi publicado na revista Analytica periódico especializado em instrumentação e controle de qualidade havia uma previsão de que em 2025, teríamos no planeta mais de 8 bilhões de pessoas e apenas 1,6 bilhões de área de cultivo. Tendo em mente problemas como este, inúmeras pesquisas e tecnologias estão sendo trabalhadas e desenvolvidas para melhorar o processo de agricultura, desde a plantação até a colheita. Surgem então técnicas para aumento de produtividade no campo, como por exemplo, a chamada automação agrícola. A ideia por trás do conceito de automação agrícola é fornecer ao campo da agricultura ferramentas tecnológicas capazes de simplificar e controlar melhor os recursos existentes para o processo, gerando um resultado mais significativo e com menos desperdício para o produtor. O uso mais racional dos recursos naturais, a economia da energia utilizada e a maior eficiência dos processos são algumas metas objetivadas na automação da agricultura. Com este conceito temos a união de várias áreas do conhecimento contribuindo para a elevação dos níveis de qualidade dos processos e produtos. Os resultados do avanço tecnológico nesta área para a sociedade são consideráveis. Quando o processo tem suas variáveis internas e externas avaliadas, é possível saber qual parte da produção está ou ficará abaixo do esperado e buscar soluções para contornar o problema. Com estas informações em mãos, existe uma maior produtividade da lavoura e, consequentemente, mais alimentos com melhor qualidade são produzidos. Com a automatização, temos uma redução dos acidentes de trabalho e uma minimização dos erros originados por falha humana, o que evita retrabalhos e prejuízos aos produtores, influenciando numa plausível queda nos preços dos produtos perante o mercado consumidor. De acordo com o site do Laboratório de Automação Agrícola (LAA), do Departamento de Engenharia de Computação e Sistemas Digitais da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, a automação agrícola vem se desenvolvendo significativamente no mundo e no

15 13 Brasil. Entre os campos de pesquisa existentes pode-se citar a monitoração de veículos e implementos agrícolas (semeadora, carregadora de cana-de-açúcar), o controle de ambientes (casas de vegetação), a zootecnia de precisão e a modelagem de fotossíntese e seqüestro de carbono. 1.1 Irrigação de precisão Existem muitas ramificações que podem ser trabalhadas dentro da agricultura de precisão, mas uma em especial se destaca devido a sua importância. A irrigação, quando trabalhada corretamente, fornece para a cultura um material fundamental para seu crescimento, a água. Porém, se ela não for trabalhada periodicamente, a chance de sua plantação não prosperar é grande. A forma como a irrigação será tratada no projeto de cultivo poderá ditar o sucesso ou o fracasso do mesmo. A irrigação de precisão utiliza tecnologias que permitem aplicar quantidades uniformes de águas em locais precisos dentro do perfil do solo, proporcionando tratamentos diferenciais de irrigação focalizando plantas individualmente ou pequenas áreas dentro do campo (CRUZ, 2009, p. 22). Esta técnica possui os mesmos objetivos e a mesma forma de trabalho da agricultura de precisão, com a diferença de ser especializada para um processo específico. Seu campo de atuação restringe-se a controlar e melhorar o fornecimento de água para a cultura, de maneira que os recursos hídricos não sejam desperdiçados. Resumidamente, a irrigação de precisão pode ser entendida como a definição de quando utilizar a água e do quanto utilizar. Inúmeros contratempos surgem com o despejo incorreto da água sobre o solo. Quando este é pouco abastecido, ele acaba não fornecendo o devido ambiente para que as plantas cresçam e assim elas serão de baixa qualidade. Isso gera um desperdício da água que foi utilizada e que não teve serventia nenhuma. Por outro lado, quando muito abastecido, o solo satura e sua aeração fica impedida. Além disso, o excesso da água acaba propiciando o desenvolvimento de doenças, que podem causar prejuízo à cultura (ALBUQUERQUE; DURÃES, 2008 apud GUIMARÃES, 2011). Para que a ideia da irrigação de precisão funcione corretamente e seja viável para o produtor, é preciso levar em conta alguns fatores que a tornam um bom investimento. Por

16 14 exemplo, os sistemas de aquisições de dados precisam ser aliados a um bom gerenciamento das análises e a definição de uma política administrativa (SONKA; BAUER; CHERRY, 1997 apud CRUZ, 2009). 1.2 Sistema de aquisição de dados Um sistema de aquisição de dados é um conjunto de ferramentas eletrônicas e computacionais unidas para desempenhar funções específicas, sendo capazes de coletar, armazenar e divulgar os dados advindos do solo. A vantagem no uso de sistemas como este é a sua confiabilidade nos dados coletados. A precisão com que os componentes conseguem armazenar e repassar estes dados aos operadores do sistema é fundamental para a adoção de futuras estratégias de irrigação. Além disso, a possibilidade de se ter informações sobre o cultivo de forma remota poupa tempo para o produtor. Muito já se evoluiu em termos de tecnologias para a plantação e para a irrigação em si. Diversos modelos já foram criados e muitas ferramentas foram combinadas para fornecer uma irrigação inteligente. Os sistemas embarcados, as redes de sensoriamento e os computadores pessoais são amplamente utilizados na irrigação de precisão. Uma técnica bem aceita hoje é fazer o uso de uma rede de sensores conectada a um computador para monitorar as variáveis que influenciam numa plantação. Sensores de temperatura do ar, de pressão hidráulica, de temperatura do solo, de umidade relativa do ar e outros são instalados no campo e programados para comunicar-se com o computador, assim como mostra a Fig. 1.

17 15 FIGURA 1 - Esquema da estrutura de uma rede de sensores sem fio. Fonte: Sistemas embarcados O conjunto de componentes, alguns sendo hardware e outros sendo software, embutidos dentro de outros equipamentos eletroeletrônicos e que possuem a finalidade de realizar alguma atividade específica são os sistemas conhecidos como embarcados. Este tipo de sistema é programado para resolver questões e problemas de coisas do cotidiano. Seu processamento é feito para uma ou algumas funções em especial, diferentemente do computador que é uma ferramenta para cálculos e tarefas gerais. Os sistemas embarcados estão em grande parte de eletrônicos como o celular, a televisão com alguma funcionalidade mais interativa com o usuário, o computador de bordo de um veículo etc. A praticidade é o ponto principal que incentiva o uso desta ferramenta. Suas dimensões reduzidas permitem o deslocamento fácil, tornando o sistema de aquisições de dados flexível para se adaptar às mudanças de localização que se fizerem necessárias. 1.3 Mudança de paradigma Apesar das muitas vantagens que podem ser associadas à estrutura de projetos de irrigação automatizados, ela não atende a demanda da mobilidade que hoje é imprescindível para muitas pessoas. Ter um computador centralizador de dados da rede de sensores foi uma conquista para a irrigação de precisão muito valiosa, mas que hoje não pode cobrir a

18 16 facilidade que é ter um dispositivo móvel capaz de te mostrar relatórios de suas culturas a uma distância considerável. Pensando na mudança comportamental da sociedade, um grupo de pesquisadores europeus desenvolveu uma estrutura diferente, agregando a estrutura antiga algumas tecnologias que agora convivem com o ser humano. A Internet e os dispositivos móveis como os smartphones e os tablets estão presentes nos bolsos de parte considerável da população. Denominado de WaterBee, o projeto europeu consiste em uma série de sensores que medem o conteúdo de água no solo e outros parâmetros que influenciem diretamente na plantação. Os dados obtidos são encaminhados através da rede até um gateway 1 para então serem enviados a um serviço central hospedado na Internet. Os relatórios destes dados são apresentados ao usuário através de um aplicativo móvel instalado no smartphone ou por um navegador de Internet instalado no computador pessoal. Observamos que o elemento do computador pessoal não foi abolido da estrutura, apenas criou-se uma forma alternativa de visualização para o usuário. Junto a essa mudança, surgiu o elemento do smartphone. A escolha de incluir a plataforma móvel na estrutura de projetos de irrigação de precisão foi baseada em sua grande visibilidade e adesão. Segundo Lecheta (2010), no ano de 2010 estudos mostravam que mais de 3 bilhões de pessoas possuíam um aparelho celular, e isso correspondia a mais ou menos metade da população mundial. A Fig. 2 mostra a interligação entre os elementos existentes para o sistema de irrigação do projeto WaterBee. FIGURA 2 - Estrutura geral de funcionamento do projeto WaterBee. Fonte: 1 Gateway é uma espécie de portão de entrada que separa uma rede local da Internet. Ela serve, basicamente, como ferramenta para prover a comunicação entre estas duas redes diferentes.

19 17 O projeto europeu WaterBee é pioneiro na utilização do elemento móvel para servir como aplicação cliente do sistema de aquisição de dados desenvolvido para a plantação. Apesar de ainda estar em fase de testes, o projeto mostrou bons resultados e ganho significativo de produtividade graças à arquitetura proposta que usufrui da praticidade e conectividade dos dispositivos móveis. Novos testes estão sendo feitos para verificar o desempenho do WaterBee em outros ambientes de cultura. 1.4 A Internet e o advento da Computação nas nuvens A Internet se popularizou muito desde os tempos de sua criação. Hoje, ela está disponível não somente às grandes universidades e centros militares, mas também nas casas, shoppings, comércios, indústrias etc. A disponibilidade que possuímos de acessá-la traz inúmeros benefícios para quem deseja reduzir custos ou melhorar a usabilidade do espaço pessoal e profissional. A computação nas nuvens veio consolidar a proposta de um serviço de informática onde se paga por aquela estrutura computacional que foi realmente utilizada, ou seja, cada parte desta infraestrutura é provida como um serviço e, estes são normalmente alocados em centros de dados, utilizando hardware compartilhado para computação e armazenamento. (BUYYA et al., 2009b apud SOUSA; MOREIRA; MACHADO, 2009, [s.n.t]). O termo nuvem é usado como metáfora para a Internet e a computação baseada nela foi projetada para vislumbrar três benefícios básicos: O primeiro benefício é reduzir o custo na aquisição e composição de toda infraestrutura requerida para atender as necessidades das empresas, podendo essa infraestrutura ser composta sob demanda e com recursos heterogêneos e de menor custo. O segundo é flexibilidade que esse modelo oferece no que diz respeito à adição e substituição de recursos computacionais, podendo escalar tanto em nível de recursos de hardware quanto software para atender as necessidades das empresas e usuários. O último benefício é prover uma abstração e facilidade de acesso aos usuários destes serviços. (SOUSA, MOREIRA; MACHADO, 2009, [s.n.t]). 1.5 Dispositivos móveis e suas plataformas Inúmeros são os sistemas operacionais que hoje estão competindo entre si por uma parcela do mercado consumidor de dispositivos móveis e, portanto, temos que a escolha de

20 18 uma plataforma ideal para o desenvolvimento de um projeto significa optar por uma solução que forneça os melhores benefícios, em termos de custos, eficiência e tempo de desenvolvimento esperados para a finalização do projeto (AQUINO, 2007, p. 3). Segundo Morimoto (2009), os principais sistemas operacionais existentes para smartphones no mercado são o PalmOS da Palm Inc., o Windows Mobile da Microsoft, o Symbian OS da Psion, o BlackBerry OS da empresa canadense Research In Motion, o iphone OS da Apple e o Android da Google Inc. Um dos motivos mais claros para esta grande diversificação de empresas investindo no setor de mobilidade é a demanda que o consumidor faz por comodidade e aumento de produtividade. Quando o usuário utiliza um só equipamento com todas as funcionalidades de que ele necessita em seu dia-a-dia, seja na vida pessoal ou na profissional, sua produtividade é aumentada graças ao ganho com tempo de acesso e manuseio de dados, além de gerar mais comodidade no armazenamento e deslocamento dos mesmos. O fator conectividade também é essencial na decisão de usar ou não um dispositivo móvel. Possuir um equipamento capaz de te deixar a par de todas as informações sobre o que acontece ao seu redor pode ser um grande diferencial quando se trata de tomar decisões constantemente. Lecheta (2010) afirma que as empresas buscam ferramentas modernas e ágeis para o desenvolverem soluções corporativas, visando o aumento do lucro, enquanto que o usuário comum deseja um celular com design elegante e moderno e que seja fácil de utilizar, possuindo diversas aplicações a favor de seu entretenimento e lazer. Com tantas opções a disposição do consumidor no mercado, cada qual com suas características, faz-se necessário definir um sistema operacional a ser trabalhado. Assim, para efeito deste trabalho, o sistema operacional escolhido foi o Android, o sistema da empresa Google Inc A plataforma Android A plataforma Android é baseada no kernel do já conhecido sistema operacional Linux 3 e oferece aos desenvolvedores (...) um ambiente de desenvolvimento bastante poderoso, ousado e flexível. (LECHETA, 2010, p. 19). Uma característica interessante sobre 2 Kernel é um termo em inglês para a palavra núcleo. 3 Linux é um sistema operacional muito conhecido pela comunidade como o possível concorrente do sistema Windows da Microsoft. O Linux, salvo algumas exceções, é utilizado para computadores pessoais.

21 19 o Android é o fato de que ele é livre e de código-fonte aberto. Desta maneira, a evolução e o melhoramento da plataforma podem ser feitos por muitos programadores ao redor do mundo, promovendo rapidez nas correções de falhas existentes na plataforma. Apesar de ter o código-fonte aberto e livre para o uso de qualquer um, a plataforma é mantida oficialmente por um grupo de empresas de tecnologias que centraliza os esforços de divulgação do Android para a comunidade de desenvolvedores e para os consumidores. Esta aliança é conhecida pelo nome Open Handset Alliance Open Handset Alliance (OHA) Este grupo é composto por grandes empresas do ramo de tecnologia e telefonia, empresas essas lideradas pelo Google. O objetivo desta aliança é (...) definir uma plataforma única e aberta para celulares para deixar os consumidores mais satisfeitos com o produto final. (LECHETA, 2010, p. 21). Os membros são compostos por organizações de diversos países. No site da OHA (vide referências bibliográficas), é possível encontrar os nomes dos membros da aliança divididos por área de mercado em que elas atuam. A OHA também afirma em seu site que o Android foi desenvolvido a partir do zero para que ele fosse a primeira plataforma aberta, completa e livre criado especificamente para ser utilizado em dispositivos móveis. O fato de um sistema operacional ter sido imaginado e modelado para dispositivos móveis reforça a possibilidade de o sistema ser capaz de gerenciar o gargalo gerado entre gastar menos energia e ter maior desempenho. 1.7 Arquitetura da plataforma Android A plataforma do Android possui vários módulos necessários para uma boa execução dos aplicativos baseados nela. Cada parte é responsável por algumas atividades específicas de controle e execução dos recursos dos dispositivos móveis e dos acessos ao sistema operacional. Esses módulos gerenciam a forma de trabalho da plataforma. De acordo com Frank Ableson (2008), designer de software da IBM, a melhor maneira de descrevermos a plataforma é como uma pilha, devido ao fato dela ser um conjunto empilhado de componentes. A Fig. 3 apresenta a arquitetura da plataforma Android. Os módulos mostrados

22 20 na figura abaixo vão desde núcleo do sistema até as aplicações de interação com o usuário. Cada parte será descrita nos tópicos a seguir. FIGURA 3 - Arquitetura da plataforma Android. Fonte: Linux Kernel (Núcleo Linux) O Android foi baseado na versão 2.6 do núcleo do Linux e ele (...) é responsável por gerenciar a memória, os processos, threads 4 e a segurança dos arquivos e pastas, além de redes e drivers 5. (LECHETA, 2010, p. 23). O núcleo também provê uma camada de abstração entre o hardware do dispositivo e as pilhas de requisições as operações do sistema. Como o núcleo do Linux já é bem desenvolvido em termos de codificação, pois seu estudo e desenvolvimento se dão há muito anos, o Android apresenta grande estabilidade de funcionamento durante sua execução, assim como o próprio sistema operacional Linux. 4 Thread é uma das maneiras utilizadas por um processo para dividir a si mesmo em duas ou mais tarefas que podem ser executadas simultaneamente. 5 Driver é um software que executa a função de controlar a comunicação entre componentes eletrônicos e o núcleo do sistema operacional.

23 Android Runtime (Tempo de execução do Android) De acordo com Reto Meier (2010), o Android Runtime é a engrenagem que se encarrega de fornecer funções para aplicação desenvolvida e, junto com as bibliotecas, constituir base para a estrutura dela. É a parte do sistema que fica executando a plataforma do Android no dispositivo móvel em que ele está instalado. Este módulo é composto por duas partes: a parte da máquina virtual chamada Dalvik e pelas bibliotecas do núcleo do sistema. Estes arquivos são necessários para que as aplicações desenvolvidas para o Android consigam acessar as funcionalidades que o sistema operacional oferece e assim possam executar as configurações de que necessitam Libraries (Bibliotecas) As libraries, que em português significa bibliotecas, são conjuntos de arquivos de código que fornecem ao desenvolvedor as funções e a possibilidade de comunicar o aplicativo que está sendo criado com os recursos existentes no sistema. Um exemplo é a biblioteca gráfica OpenGL/ES que dá a possibilidade de criar aplicações usando uma interface gráfica para interação entre o usuário e o sistema operacional. Esse conjunto de bibliotecas presente na estrutura da plataforma Android fornece grande parte das bibliotecas disponíveis para a linguagem Java, usada para o desenvolvimento, bem como provê as bibliotecas específicas para Android Application Framework (Framework de aplicações) Algumas aplicações possuem partes de códigos parecidas. Para que não seja gerado retrabalho é possível utilizar o framework 6 de aplicações para reutilizar funções de outras aplicações. A arquitetura da aplicação foi projetada para simplificar o reuso dos componentes. Qualquer componente pode publicar suas capacidades e quaisquer outros 6 Framework é uma técnica aplicada no desenvolvimento de um software para, basicamente, explorar o potencial de reutilização de partes de software já desenvolvidas.

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