BUSCALIVRO: SOLUÇÃO MÓVEL PARA APOIO NA LOCALIZAÇÃO DE LIVROS

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1 CENTRO UNIVERSITÁRIO UNIVATES CURSO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO BUSCALIVRO: SOLUÇÃO MÓVEL PARA APOIO NA LOCALIZAÇÃO DE LIVROS Rodrigo Luciano Gattermann Lajeado, novembro de 2013.

2 Rodrigo Luciano Gattermann BUSCALIVRO: SOLUÇÃO MÓVEL PARA APOIO NA LOCALIZAÇÃO DE LIVROS Monografia apresentada ao Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas do Centro Universitário UNIVATES, como parte dos requisitos para a obtenção do título de Bacharel em Sistemas de Informação. Orientador: Prof. Me. Fabrício Pretto Lajeado, novembro de 2013.

3 Rodrigo Luciano Gattermann BUSCALIVRO: SOLUÇÃO MÓVEL PARA APOIO NA LOCALIZAÇÃO DE LIVROS A Banca examinadora abaixo aprova a Monografia apresentada na disciplina Trabalho de Conclusão de Curso II, do Centro Universitário Univates, como parte da exigência para a obtenção do grau de Bacharel em Sistemas de Informação: Prof. Ms. Fabrício Pretto orientador Centro Universitário Univates Prof. Ms. Marcelo de Gomensoro Malheiros Centro Universitário Univates Prof. Ms. Mouriac Halen Diemer Centro Universitário Univates Lajeado, novembro de 2013.

4 There is one more thing... (Steve Jobs)

5 AGRADECIMENTOS Ao Centro Universitário Univates, instituição que trabalho, universidade onde busco adquirir o título de Bacharel em Sistemas de Informação. Ao meu amigo e orientador Professor Fabrício Pretto, pelo privilégio de sua orientação, sua paciência, pela capacidade profissional e orientação necessária na realização deste trabalho. Aos meus pais, Edeli Maria Gattermann e Nelson Gattermann, pelo cuidado, empenho, dedicação e amor que me enchem de orgulho e me dão forças para querer continuar essa caminhada.

6 RESUMO A localização de pessoas e objetos é um tema de interesse tanto a nível acadêmico quanto a nível industrial. Os sistemas utilizados para isso possuem várias finalidades, seja para a localização de veículos, frotas, pessoas ou mercadorias. A praticidade dos dispositivos móveis, como smartphones, associada à necessidade inerente do ser humano em se manter conectado e atualizado, proporciona uma gama variada de negócios. Encontrar um livro, por exemplo, em uma biblioteca de estrutura desconhecida, pode se tornar um desafio. Para tentar sanar problemas corriqueiros como este, o presente trabalho apresenta um aplicativo que apoia o processo de localização de livros no espaço de uma biblioteca, utilizando smartphones com a plataforma Android. O protótipo foi testado pelos usuários da biblioteca do Centro Universitário Univates. O atual sistema da biblioteca continuará sendo utilizado para realizar a busca, mas passa a agregar o smartphone, com o aplicativo instalado, para escanear imagens QR-Code contendo dados dos livros, adicionando-os a um carrinho de livros. Por fim um mapa da biblioteca com as localizações dos livros é apresentado. Palavras-chaves: Aplicativos móveis, Localização de livros, Android.

7 ABSTRACT The location of people and objects is a topic of interest to both the academic level as the industrial level. The systems used for that serve various purposes, whether for vehicle tracking, fleet, people or goods. The convenience of mobile devices such as smartphones, coupled with the inherent human need to remain connected and updated, provides a diverse range of businesses. Finding a book, for example, a library of unknown structure, it can become a challenge. To try and remedy common problems like this, this paper presents an application that supports the process of locating books within a library using smartphones with the Android platform. The prototype was tested by users of Univates University Center library. The current library system will continue to be used to perform the search, but will not add the smartphone with the app installed, you can scan QR -Code images containing data from books, adding them to a basket of books. Finally a map with the locations of library books is presented. Keywords: Android, Library, Book Location.

8 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO Objetivos Estrutura do trabalho TECNOLOGIAS DE LOCALIZAÇÃO Tecnologias outdoor GPS Rede celular Tecnologias indoor RFID Wi-Fi Bluetooth Tecnologias baseadas em imagens BIBLIOTECONOMIA A biblioteca O Livro Classificação bibliográfica Classificação Decimal de Dewey (CDD) Classificação Decimal Universal (CDU) Número de chamada Tabela de Cutter Organização dos livros nas estantes DISPOSITIVOS MÓVEIS Plataformas móveis Plataforma Android Arquitetura Linux Kernel Bibliotecas Android Runtime...41

9 Application Framework Aplicações Versões do Android ESTUDO DE CASO: BIBLIOTECA UNIVATES Introdução Identificação do problema IMPLEMENTAÇÃO DA SOLUÇÃO BUSCALIVRO Arquitetura geral Análise de requisitos Requisitos funcionais Requisitos não funcionais Diagramas UML do aplicativo Diagrama de casos de uso Diagrama de máquina estados Modelo relacional DESENVOLVIMENTO DO PROTÓTIPO Limitações do protótipo Tecnologias utilizadas Banco de dados Linguagens de programação Informações em imagens QR-Code Leitor QR-Code Interface do protótipo do acervo bibliográfico Interfaces do protótipo do aplicativo Buscalivro Especificações do dispositivo utilizado ANÁLISE DOS TESTES Ambiente Procedimento de teste Resultados obtidos MELHORIAS FUTURAS CONSIDERAÇÕES FINAIS...86 REFERÊNCIAS...87

10 LISTA DE FIGURAS Figura 1: Exemplo de uma rede celular...22 Figura 2: Exemplo de uma etiqueta RFID...23 Figura 3: Imagem de um QR-Code...26 Figura 4: Organização do acervo bibliográfico...34 Figura 5: Estrutura da plataforma Android...39 Figura 6: Versões da plataforma Android...44 Figura 7: Gráfico de quantidade de livros buscados...47 Figura 8: Gráfico de dificuldades na busca de livros...48 Figura 9: Gráfico de ajuda na procura de livros...48 Figura 10: Gráfico de tempo de busca de livros...49 Figura 11: Localização de livros da PUCRS...50 Figura 12: Localização de livros da Feevale...51 Figura 13: Arquitetura geral da solução...53 Figura 14: Diagrama de casos de uso do aplicativo Buscalivro...61 Figura 15: Diagrama de estados do processo de busca...63 Figura 16: Diagrama E.R. do aplicativo Buscalivro...64 Figura 17: Mapa do segundo andar da biblioteca...67 Figura 18: Descrição do QR-Code do tipo posicionamento...69 Figura 19: Descrição do QR-Code do tipo livro...69 Figura 20: Relação de livros disponíveis para busca...70 Figura 21: Menu principal do aplicativo...71 Figura 22: Relação de cestas de livros...72 Figura 23: Opções da relação de cestas de livros...73 Figura 24: Pergunta ao início de uma nova busca...73 Figura 25: Livros adicionados à cesta de livros...74 Figura 26: Funcionalidades da relação de livros na cesta...74 Figura 27: Visualização de livros no mapa...75 Figura 28: Visualização do marcador de posicionamento no mapa...76 Figura 29: Visualização da estante com suas prateleiras...77

11 Figura 30: QR-Code fixado na extremidade de uma estante...78 Figura 31: QR-Code fixado ao meio de uma estante...79 Figura 32: Gráfico de duração dos testes realizados...80 Figura 33: Gráfico de dificuldades durante os testes...81

12 LISTA DE TABELAS Tabela 1: Principais classes do sistema CDD...30 Tabela 2: Principais classes do sistema CDU...31 Tabela 3: Principais plataformas móveis...36 Tabela 4: Vendas mundiais de smartphones no 1º trimestre de 2013 e

13 LISTA DE ABREVIATURAS 2D: Duas Dimensões 3D: Três Dimensões API: Application Programming Interface APK: Android Package File CDD: Classificação Decimal de Dewey CDU: Classificação Decimal Universal CPU: Central Processing Unit DVM: Dalvik Virtual Machine ER: Entidade Relacionamento GHZ: Gigahertz HTML: HyperText Markup Language JVM: Java Virtual Machine KB: Kilo Byte MB: Mega Byte MP: Mega Pixel OHA: Open Handset Alliance OS: Operating System PHP: Hypertext Preprocessor QR CODE: Quick Response Code RAM: Random Access Memory RF: Requisitos Funcionais

14 RFID: Radio Frequency Identification RIM: Research In Motion RNF: Requisitos Não Funcionais SDK: Software Development Kit SGDB: Sistema Gerenciador de Banco de Dados TI: Tecnologia da Informação UML: Unified Modeling Language URL: Uniform Resource Locator VM: Virtual Machine

15 15 1 INTRODUÇÃO Para chegar a um determinado local pela primeira vez, é preciso ter alguma referência, independente do endereço, seja no campo, na cidade ou ainda em um determinado cômodo. No entanto, nem sempre estão disponíveis instrumentos ou informações para nos orientar pelo caminho até onde se deseja chegar. Um bom exemplo disso são as áreas onde não existem placas ou endereços para informar qual o caminho a ser tomado. Nessas circunstâncias existem duas opções para a orientação pelos astros ou por instrumentos. A orientação pelos astros tem sua utilização difundida há muito tempo, principalmente quando pessoas que percorriam grandes distâncias se orientavam por meio da observação do sol, da lua ou das estrelas, apesar desta orientação não possuir uma mesma precisão de instrumentos. Já a segunda opção, possui diversos meios criados para tornar o processo de localização mais dinâmico e preciso. Com o advento de novas tecnologias e a evolução nos estudos de localização/orientação, os instrumentos utilizados também receberam melhorias significativas, tornando-os versáteis e muito mais precisos. Tamanha é esta evolução que atualmente observa-se um crescente avanço na utilização de dispositivos móveis (telefones celulares, smartphones e tablets) para esta finalidade. Esses avanços contribuem para aumentar a capacidade computacional destes dispositivos, de modo que, já são comuns smartphones serem capazes de utilizar informações na Internet, reproduzir arquivos de áudio e arquivos de vídeo, tirar fotografias, comunicar-se com outros dispositivos, armazenar grandes quantidades de dados e até mesmo obter informações de localização. Com recursos cada vez mais avançados, e custo cada vez mais atraente, abre-se a possibilidade de desenvolver sofisticadas aplicações, cuja demanda deve seguir a tendência de crescimento. Muitos destes serviços irão basear-se na localização física dos usuários, como, por exemplo: aplicações que permitem traçar rotas, encontrar um hospital mais próximo, rastrear o deslocamento de usuários/veículos, orientar condutores quanto à situação de trânsito (desvios, congestionamentos, etc.), guiar um turista ou um deficiente físico, dentre outros.

16 16 Toma-se como exemplo uma universidade onde ocorrerá um evento de grande porte: com palestras, provas para obtenção de certificações ou oficinas de cursos. O público frequentador deste evento será bastante variado, dentre eles estão pessoas que já conhecem o local, pessoas que participarão pela primeira vez e até visitantes estrangeiros. Sendo assim, podem surgir algumas dificuldades de localização dentro deste espaço para aqueles que não o conhecem, dificultando o acesso às informações de destino e trajeto. Tais dificuldades podem se resumir no participante encontrar uma sala de aula, um palestrante a encontrar o auditório de sua palestra, e um candidato de um processo seletivo a encontrar a sala onde ocorrerá a avaliação. Dentro desse contexto, é importante frisar que é necessário um planejamento para disseminar as informações de uma maneira eficiente, para que chegue ao maior número de usuários possíveis. Com o intuito de apoiar o processo de difusão de informações, a tecnologia vem sendo uma grande aliada para melhorá-lo e agilizá-lo. Como já foi mencionado, os dispositivos móveis vêm se tornando mais poderosos com relação as suas capacidades de armazenamento, de processamento e de comunicação e, ao mesmo tempo, mais acessíveis ao consumidor. Aparelhos celulares deixaram de ser simplesmente itens voltados à telefonia para se tornarem fornecedores de acesso a muitos tipos de informação. Tanto que passaram a ser rotulados de smartphones, um telefone celular com aplicações integradas e acesso à Internet que, além das suas funcionalidades internas, pode executar múltiplas aplicações (PCMAGAZINE, 2013). Enquanto muitas pessoas usufruem de smartphones para aproveitar suas horas livres, uma grande maioria parece usar o seu dispositivo móvel para situações de necessidade imediata. A afirmação pode ser constatada através de um estudo do Pew Research Center, que ocorreu entre 15 março a 3 abril de 2012, o qual descobriu que 86% dos utilizadores de smartphones e 70% dos utilizadores de celulares em geral aproveitam o dispositivo para obter informação just-in-time1 (RAINIE, 2013). 1 Termo usado para indicar que um processo é capaz de responder instantaneamente à demanda.

17 17 Estas pessoas utilizaram seu dispositivo para realizar pelo menos uma das seguintes tarefas: Coordenar reuniões ou encontros (41%); Resolver um problema inesperado de outra pessoa (35%); Visitar um negócio local como, por exemplo, um restaurante (30%); Encontrar informação para comprovar uma afirmação (27%); Pesquisar um resultado desportivo (23%); Obter informação atualizada de trânsito ou transportes públicos (20%); Obter ajuda numa emergência (19%). Com base nos dados apresentados pelo Pew Reasearch, além da finalidade de entretenimento já conhecida, fica reafirmada a condição de que as pessoas utilizam os smartphones para suas necessidades, não impedindo também a adição de mais um aplicativo para resolver uma situação do seu cotidiano. Dentre estas situações, foi identificado que frequentemente pessoas têm dificuldades de encontrar os livros de que necessitam dentro do espaço da biblioteca. Tendo em vista que não é de conhecimento comum a forma de organização dos livros em seu ambiente, como também não estar familiarizado com a sua estrutura física, o usuário acaba fazendo o uso de auxílio dos funcionários que a biblioteca disponibiliza para tal. Com o intuito de agilizar essa busca, a solução proposta visa desenvolver um aplicativo para smartphones, cujo seu diferencial é permitir que a pessoa leve consigo o mapa da biblioteca com a localização dos livros de que a pessoa necessita. Dessa forma, aumentando a independência dos seus frequentadores, bem como diminuir o tempo gasto na procura dos livros desejados. 1.1 Objetivos O principal objetivo deste trabalho consiste na elaboração de um modelo e na implementação de uma aplicativo para smartphones baseado na plataforma Android, com a finalidade de apoiar os alunos que utilizam a biblioteca para encontrar os livros que necessitam.

18 18 Os objetivos específicos do trabalho são: a) Mínima dependência de conexão com a Internet; b) Criar uma cesta de livros, não tendo uma capacidade máxima definida; c) Escaneamento de imagens QR-Code para adicionar um livro à cesta de livros e marcar o posicionamento indicando a sua atual localização; d) Possibilidade de levar o mapa durante o percurso; e) Apresentar no mapa da biblioteca a localização dos livros da cesta; f) Apresentar um esboço da estante tendo a prateleira onde o livro se encontra destacada das demais prateleiras; g) Diminuir o tempo para encontrar o livro; h) Aumentar a independência do usuário. O desenvolvimento do aplicativo que será instalado nos smartphones é parte integrante do escopo desse trabalho. Para a concepção de tal, será criado um ambiente em paralelo com a finalidade de simular um sistema de gerenciamento bibliográfico, adicionados os requisitos que serão fundamentais para a viabilização do aplicativo na plataforma Android. A seguir, será apresentada a estrutura que compõe o presente trabalho. 1.2 Estrutura do trabalho O presente trabalho tem divisões estabelecidas na forma de capítulos, sendo, após essa introdução, apresentada a fundamentação teórica. O segundo capítulo realiza uma revisão sobre os principais tópicos referentes a tecnologias de localização. No terceiro capítulo é apresentada uma introdução ao estudo da Biblioteconomia, onde são vistos as evoluções da biblioteca e do livro em si para a era digital, bem como é comentado sobre as principais classificações bibliográficas utilizadas. O quarto capítulo expõe a realidade atual das plataformas móveis disponíveis, apresentando juntamente a plataforma móvel Android.

19 19 No quinto capítulo será apresentado o ambiente de estudo de caso ao qual a proposta visa ser aplicada, contendo ainda o detalhamento do problema a ser solucionado/amenizado. O sexto capítulo traz com detalhes a implementação da solução proposta para tentar sanar a problematização apresentada no capítulo anterior. O sétimo capítulo apresenta com base na documentação explanada no capítulo anterior, o protótipo desenvolvido como solução. No oitavo capítulo é descrita a análise dos testes que foram realizados utilizando o ambiente do capítulo de estudo de caso e o protótipo desenvolvimento. O nono capítulo apresenta as melhorias futuras para serem incorporadas à solução apresentada. E, por fim, no Capítulo 10, são detalhadas as considerações finais do presente trabalho.

20 20 2 TECNOLOGIAS DE LOCALIZAÇÃO O termo localização normalmente faz parte dos estudos na área de geografia e em áreas afins para designar a posição de algo num determinado espaço físico. Mesmo assim, MICHAELIS (2013) define o termo localização como: 1 Ato ou efeito de localizar. 2 Qualidade do que está localizado: A localização do prédio é boa. 3 Lugar determinado. 4 Determinação da posição exata, num só órgão ou parte do corpo, de objeto estranho, de uma lesão ou de uma infecção. 5 Determinação, por meio do radar ou outros aparelhos, da posição exata de aviões ou submarinos, amigos ou inimigos. Por exemplo, sobre a Terra usam-se mapas e coordenadas geográficas ou coordenadas cartográficas para determinar a localização absoluta de ruas, prédios, bairros, cidades, entre outros. As coordenadas geográficas permitem a localização num determinado ponto do globo terrestre em relação à linha do equador ou ao meridiano de Greenwich; e a localização cartográfica permite localizar um ponto num plano designado plano cartográfico, após a escolha de uma projeção cartográfica (MENDONÇA, 2013). A forma de obter a localização do utilizador vai depender do ambiente em que se encontra e das tecnologias utilizadas. A necessidade de compreender como a localização de dispositivos móveis é realizada em diversos ambientes de mobilidade tornou imprescindível a realização de um estudo de algumas técnicas e tecnologias de localização. O processo para determinar a localização do dispositivo móvel é definido de acordo com o ambiente em que se encontra no momento, no interior ou exterior de edifícios, e que tipo de tecnologias tem ao seu dispor. Os ambientes de mobilidade podem ser divididos em duas áreas: outdoor, representando o exterior de edifícios, e indoor, representando áreas de mobilidade no interior de edifícios. A complexidade de obtenção da localização no interior de edifícios é substancialmente mais elevada dada a não existência de equipamento dedicado, como acontece com a localização no exterior. As seções seguintes apresentam as principais tecnologias utilizadas para a criação de ferramentas de localização para cada uma destas áreas.

21 Tecnologias outdoor As tecnologias de localização outdoor estão adaptadas para ambientes abertos ou exteriores. Neste tipo de sistema, são encontradas algumas tecnologias baseadas em rádio frequência (rede de celulares, WiFi, Bluetooth) e na tecnologia satélite (GPS). Para a localização no exterior de edifícios, a principal tecnologia utilizada neste ambiente recai sobre o sistema GPS, existindo entre tantos outros sistemas com um funcionamento semelhante. O GPS possui uma grande maturidade no mercado, sendo possível encontrá-lo em sistemas de navegação para veículos e pedestres. No exterior de edifícios podem ainda ser identificados dois subtipos de ambientes: rurais e urbanos. Em ambientes urbanos, o erro associado à localização do utilizador será mais elevado devido às perdas de sinal provocadas pela densidade de obstáculos que o sinal tem que atravessar, por outro lado, em ambientes rurais, não existem tantas interferências, sendo possível obter a posição com uma maior precisão GPS Uma das tecnologias de localização mais utilizada é o Sistema de Posicionamento Global (Global Positioning System - GPS), composto por 27 satélites colocados em órbita com o planeta Terra. Para se estimar a localização com esse sistema, o aparelho deve se conectar aos satélites, pelo menos três, para estimar sua distância entre eles e realizar o cálculo de posicionamento. No entanto, devido a erros de relógio, inerentes à distância que o sinal percorre, é necessária a informação de um quarto satélite para calcular a posição com maior precisão (BRAIN, 2013). A precisão do GPS pode ser entre 2 e 10 metros. O tempo necessário para que o aparelho sincronize com os satélites pode variar entre 10 segundos até vários minutos (ROCHA, 2003). Outro problema, específico para telefones celulares, é o consumo de bateria necessário para realizar essa operação. Para que esse sistema funcione corretamente, o aparelho precisa conseguir enxergar os satélites, ou seja, que a visão entre eles seja desobstruída. Por isso, o GPS possui uma cobertura de sinal limitada em centros urbanos densos e também

22 22 em ambientes fechados. Desta forma, foram surgindo diversas técnicas para localizar equipamentos móveis no interior de edifícios, recorrendo a tecnologias que não foram criadas especificamente para localização, tal como Wi-Fi e RFID Rede celular O princípio das redes celulares é baseado na subdivisão de uma área geográfica, coberta pela rede, num número de pequenas subáreas denominadas células. Em cada célula, existe uma estação fixa que atua como um transmissorreceptor e que serve todas as estações móveis, localizadas na vizinhança da célula (SVERZUT, 2008). Cada célula da rede possui um identificador, e na Figura 1 estão representados três deles (C1, C2, C3) juntamente com uma estação base que cobre um conjunto de células, e um dispositivo móvel na célula C3. Figura 1: Exemplo de uma rede celular Fonte: Adaptado de Sverzut (2008). Um dos métodos disponíveis é utilizar os identificadores das células para se estimar a posição do aparelho, este modelo é conhecido como método por cell-id. Tem a vantagem de já ser usado normalmente para os serviços de telefonia, portanto não requer investimentos adicionais (na rede, nem no aparelho). A precisão da medição é bastante variável, já que está diretamente ligada ao tamanho da célula, podendo variar entre poucos metros, a alguns quilômetros. E o tempo para a estimativa da posição é da ordem de 3 segundos (SVERZUT, 2008).

23 23 Ao longo dos tempos, as redes celulares foram evoluindo tecnologicamente. A Primeira Geração (1G) eram analógicas. As da segunda (2G), terceira (3G) e quarta (4G) geração, por sua vez, digitais. 2.2 Tecnologias indoor A localização no interior de edifícios é atualmente utilizada para diversas funcionalidades e aplicações, no entanto, à medida que a necessidade neste tipo de soluções aumenta, a falta de qualidade na localização se mantém. No interior de edifícios, devido às características de propagação de sinais de satélite, não é possível a utilização do GPS, tendo surgido diversas alternativas para determinar a localização de utilizadores, as quais algumas serão apresentadas a seguir RFID A tecnologia RFID (Radio Frequency Identification) permite a identificação de qualquer objeto com base em sinais de rádio frequência. Consiste em uma etiqueta contendo um pequeno microchip com um identificador e uma antena que recebe transmissões de rádio (RFID, 2013). A Figura 2 apresenta um exemplo de uma etiqueta RFID. Figura 2: Exemplo de uma etiqueta RFID Fonte: Adaptado de RFID Org (2013). Esses dispositivos podem ser somente leitura (exemplo: uma etiqueta que transmite informação), ou podem também permitir escrita. Leitores RFID instalados em postos de rastreamento encontram as etiquetas quando elas entram no alcance e solicitam informações.

24 24 Existem diversos tipos de RFID, cada tipo contendo diferentes propriedades, mas uma característica importante desta tecnologia é que a maioria das etiquetas RFID não possui uma fonte de alimentação. Ou seja, toda a energia necessária para operar é fornecida na forma de ondas de rádio pelos leitores RFID. Essa tecnologia é chamada RFID passiva, para distingui-la da RFID ativa, em que existe uma fonte de energia na etiqueta (TANENBAUM, 2011). As etiquetas RFID permitem assim identificar os objetos a que estão associadas. São dispositivos de curto alcance mas que podem ser utilizados na determinação da posição dos objetos que estão dentro do perímetro de abrangência da estação transmissora. Esta tecnologia é ainda considerada cara, mas começa a ser bastante utilizada em muitas aplicações industriais, por exemplo, na catalogação de recursos e na gestão de estoques Wi-Fi A IEEE , que também é conhecida como rede Wi-Fi (Wireless Fidelity) é um padrão que opera em faixas de frequências que permite que dispositivos como os notebooks, celulares, smartphones, tablets possam conectar-se à Internet sem necessidade de cabos físicos. Pode determinar a localização de um dispositivo pela localização do ponto de acesso e a força do sinal, podendo utilizar também mais de um ponto de acesso para aumentar a precisão de localização. Um método de localização baseado nas redes Wi-Fi é semelhante ao que é utilizado nas redes celulares, designado de cell-id. Nestas não existem células, mas é possível determinar a localização do dispositivo com base no ponto de acesso a que se encontra conectado. Esta localização pode ser obtida de duas formas: através da consulta dos diversos pontos de acessos existentes na infra estrutura de comunicações, pesquisando o ponto que contém determinado endereço de hardware, ou através do próprio dispositivo, a partir da melhor potência de sinal recebida de diferentes pontos de acesso. A localização do dispositivo estará na abrangência de determinado ponto de acesso e o erro máximo da localização será o raio máximo de cobertura do ponto de acesso (TANENBAUM, 2011). Para a localização de dispositivos numa rede Wi-Fi podem ainda ser utilizados os métodos de triangulação e de análise de padrões do comportamento de

25 25 sinal. Ambas as técnicas fazem uso da potência de sinal recebido de diversos pontos de acesso, bem como a sua localização física, para determinar a posição do equipamento móvel Bluetooth O Bluetooth é um padrão sem fios para interconexão de dispositivos de computação, comunicação e ainda acessórios, fazendo uso de rádios sem fios de curto alcance (1m, 10m e 100m), baixa potência e baixo custo. Atualmente todo tipo de dispositivo eletrônico de consumo faz uso de Bluetooth, desde os telefones móveis e notebooks, impressoras, teclados, mouses, jogos, relógios, aparelhos de música, unidades de navegação entre outros. Os protocolos Bluetooth, permitem que esses dispositivos se encontrem e se conectem, em um ato chamado emparelhamento, transferindo dados com segurança (TANENBAUM, 2011). Já existem quatro especificações para Bluetooth: o padrão 1.0 possui uma velocidade de transferência máxima de 1 Mbps. O padrão 2.0 possui velocidade de transmissão de até 3 Mbps, e ainda é compatível com os dispositivos do 1.0, em dezembro de 2009 chegou o padrão 3.0 que permiti uma taxa de transferência de dados de 24Mbps, ainda sendo compatível com as versões anteriores (LAYTON, 2013). O Bluetooth pretende resolver os problemas relacionados aos sistemas infravermelhos. A tecnologia Bluetooth pode ser utilizada como método para determinação da localização por proximidade. O dispositivo móvel equipado com Bluetooth deve estar sempre no raio de alcance desta tecnologia Tecnologias baseadas em imagens É possível também utilizar tecnologias de manipulação de imagens para a determinação de posicionamento. Por exemplo, associar códigos QR-Code a determinados objetos para os quais sabemos as suas localizações dentro de um determinado espaço. Ao serem identificados, sabe-se a posição relativa. O QR-Code é um código de barras bidimensional, que foi criado pela empresa Japonesa Denso-Wave2 em A sigla QR é derivado do termo Quick Response 2 Web-site da empresa

26 26 (reposta rápida) pois seu formato facilita a decodificação do código em alta velocidade sem grandes adaptações e restrições na leitura (QRSTUFF, 2013). Sua utilização é feita para codificar dados em texto que podem ser interpretados como categorias de comandos e dados no smartphone. Dependendo do aplicativo que execute a decodificação dessas imagens no smartphone, podemse obter ações associadas à codificação, por exemplo, ao identificar a URL (Uniform Resource Locator) o aplicativo pode realizar a abertura do navegador web com a URL decodificada. As especificações técnicas para um QR-Code são estabelecidas na norma ISO-18004, onde uma destas está relacionada à capacidade de informações que podem ser codificadas. Esta capacidade de armazenamento varia conforme o tipo de dados que for fornecido, sendo assim, ele armazena tipos numéricos ([0-9]) com possibilidade de até 7089 dígitos, dados alfanuméricos ([0-9A-Z$%*+./:-]) de até 4296 caracteres, bytes raw (caracteres de 8-bits) com capacidade de 2953 bytes e escrita em Kanji com capacidade de até 1817 caracteres. A Figura 3, apresenta um exemplo de uma imagem contendo o código QRCode. Se esta imagem for escaneada através de um aplicativo que interprete códigos QR-Code, o conteúdo decodificado será um endereço para acessar o site Para tornar as coisas mais robustas, o QR-Code também contém correção de erros da leitura de dados, calibração para orientação interna e marcadores de auto alinhamento. Desta forma, não importa se o código QR está de cabeça para baixo ou em uma superfície curva, a mensagem é decodificada da mesma forma. Figura 3: Imagem de um QR-Code Fonte: Retirado do site Uma das principais aplicações do uso do QR-Code pode ser visto em anúncios publicitários e até em páginas de revistas, devido à facilidade de uso e decodificação das mensagens pelos smartphones que acabam gerando acesso a informações extras com uma simples captura de imagens.

27 27 3 BIBLIOTECONOMIA O desenvolvimento de técnicas de reprodução e impressão de livros, o surgimento da informática e a especialização das bibliotecas deram grande impulso aos sistemas de organização e catalogação de acervos documentais. Produziu-se uma verdadeira revolução metodológica que permitiu a criação de associações de profissionais para fomentar a cooperação, aperfeiçoando à classificação, juntamente com a conservação de livros e documentos guardados em bibliotecas. A biblioteconomia visa proporcionar aos profissionais especializados um conhecimento profundo de tudo o que diz respeito às bibliotecas: prédios, instalações, aquisição de acervo, catalogação de livros e documentos. Por outro lado, como instrumento público de cultura, as bibliotecas devem atender às necessidades dos leitores e são estas que determinam sua estrutura e organização (BARSA, 2004). Biblioteconomia é uma área de conhecimento que trabalha com a informação baseando-se em um conjunto de princípios técnicos e práticos relativos à administração e à organização de bibliotecas. Tem como objetivo a organização do conhecimento, sua recuperação e sua disseminação (SILVA, 2003). A palavra biblioteconomia é composta por três elementos gregos biblion (livro) + theka (caixa) + nomos (regra). Portanto, biblioteconomia é o conjunto de regras de acordo com as quais os livros são organizados em espaços apropriados: estantes, salas e edifícios. A organização dos livros implica tanto em ordená-los segundo um sistema lógico de classificação e em conservá-los para que resistam as condições desfavoráveis de espaço e de tempo, como também em torná-los conhecidos, através de catálogos, bibliografias, resumos, notícias, e exposições. Sendo assim, podendo ser utilizado pelo maior número possível de pessoas interessadas em qualquer informação neles contidos (FONSECA, 1992). Para tanto, serão abordados alguns de seus itens de estudo da biblioteconomia, a biblioteca, o livro, e alguns sistemas de classificação.

28 A biblioteca As diversas definições que são encontradas para bibliotecas, não se apresentam tão claras e confundem-se na literatura, sendo assim, não permitem uma conclusão singular. Desta forma, serão apresentadas a seguir algumas argumentações encontradas durante a pesquisa: MICHAELIS (2013) define o termo biblioteca como: 1 Coleção de livros, dispostos ordenadamente. 2 Livraria. 3 Edifício público ou particular onde se instalam grandes coleções de livros destinados à leitura de frequentadores ou sócios. 4 Coleção de obras de um autor. 5 Coleção de obras sobre assuntos determinados. 6 Coleção de obras de um povo. 7 Estantes ocupadas por livros. MELLO (1972) define o termo biblioteca como: Do grego biblion, livro, e theke, caixa cofre, armazém ou depósito, biblioteca significa, etimologicamente, depósito de livros. A biblioteca contribui para a difusão do conhecimento, auxiliando o trabalho de educadores em relação aos seus alunos, educando inclusive pessoas que não frequentam o ambiente acadêmico. O lugar de destaque que a biblioteca ocupa no mundo atual decorre da importância que a informação tem para todas as pessoas. Assim, a biblioteca é um sistema informacional de aprimoramento, cultural, intelectual, humanístico, técnico e científico para todos, em constante crescimento. 3.2 O Livro A palavra livro é definida por vários dicionários como reunião de cadernos de papel contendo um texto manuscrito ou impresso, ainda podendo ter uma definição mais apropriada como sendo uma obra científica, literária ou artística. A origem da palavra indica ser um material que se fabricava o papel na antiguidade, isto é, a entrecasca de certos vegetais que, transformada em pasta, adquire a forma laminada (FONSECA, 1992).

29 Classificação bibliográfica A ação de classificar não é uma tarefa simples, pois esta pode ser subjetiva devido à intervenção humana, mesmo se fazendo o uso de regras para classificação para enquadrá-las em uma determinada categoria. Sendo assim, dificilmente será possível classificar um dado de forma única, permitindo que a busca seja coerente a todos os seus utilizadores. Estudiosos viram a necessidade de construir sistemas únicos de classificação que abrangessem todas as áreas do conhecimento, tentando possibilitar uma organização geral para os dados. Classificação em livros é separá-los em classes de acordo com um determinado sistema, dando-lhes ao mesmo tempo lugar próprio nas estantes. Um livro é um complexo de ideias, no qual cada capítulo, cada parágrafo pode ser colocado em diferentes classes. Isto significa que uma determinada obra pode ser enquadrada, conforme o seu conteúdo, em mais de um assunto (LENTINO, 1971). A classificação bibliográfica tem como principal objetivo organizar os documentos nas bibliotecas e centros de documentos e informação segundo os assuntos de que tratam. Numa definição mais didática, classificar é o processo de reunir coisas, ideias ou seres em grupos, de acordo com seu grau de semelhança (SOUZA, 2004). Os principais sistemas de classificação, segundo SOUZA (2004), serão apresentados com mais detalhes a seguir Classificação Decimal de Dewey (CDD) Publicado em 1876 pelo bibliotecário norte-americano Melvil Dewey, o sistema de Classificação Decimal tem sido modificado e expandido desde sua criação. É atualmente o sistema de classificação bibliográfica mais utilizada no mundo. A notação utilizada pelo sistema é simples, pois é baseada em números arábicos na sequência decimal, podendo também utilizar letras. Esse sistema de classificação dividiu o conhecimento humano em dez classes, de 0 a 9. As classes principais são sempre escritas em centena e se subdividem decimalmente. A Tabela 1 apresenta estas dez principais classes.

30 30 Tabela 1: Principais classes do sistema CDD Número Descrição 000 Generalidades 100 Filosofia. Psicologia 200 Religião. Teologia 300 Ciências Sociais 400 Linguística e língua 500 Ciências Puras 600 Ciências Aplicadas 700 Artes. Recreação. Esportes 800 Literatura 900 Geografia. Biografia. História Fonte: Adaptado de Silva (2013). O primeiro número representa a classe principal do domínio; o segundo, a divisão da classe principal; e o terceiro, as seções. A CDD em sua notação foi convencionada que não possuiria menos de três dígitos em sua representação e que um ponto (.) seria postado antes do quarto dígito, para assim tornar a leitura da classificação mais clara. Após o ponto decimal, a divisão por dez continua até atingir a precisão adequada (SILVA, 2013). Um exemplo de classificação no sistema CDD é apresentado a seguir: 600 Tecnologias (Ciências aplicadas) 630 Agricultura e Ciências correlatadas 636 Criação de animais Cavalos Cavalos de corrida Neste exemplo, observa-se que a CDD é estruturada hierarquicamente, de forma que todos os tópicos (a partir das dez categorias principais) estejam ligados a outros mais gerais. Além da tabela das classes principais de assuntos, o sistema possui ainda tabelas auxiliares, que possibilitam complementar os assuntos conforme a necessidade Classificação Decimal Universal (CDU) A Classificação Decimal Universal (CDU) foi criada por Paul Otlet e Henri La Fontaine, sendo publicada pela primeira vez na França entre os anos de 1904 e

31 Foi baseada na Classificação Decimal de Dewey (CDD), mas tendo sido expandidas as suas tabelas auxiliares (SOUZA, 2004). A CDU divide o conhecimento em dez classes, onde a notação de cada classe é feita apenas por um algarismo. Cada classe se subdivide em classes de dois algarismos e assim por diante, colocando-se um ponto de três em três dígitos. Sua estrutura é composta por tabelas principais, tabelas auxiliares e índice alfabético. A Tabela 2 apresenta as dez principais classes. Tabela 2: Principais classes do sistema CDU Número Descrição 0 Generalidades 1 Filosofia. Psicologia 2 Religião. Teologia 3 Ciências Sociais 4 Vaga 5 Matemática e Ciências Naturais 6 Ciências Aplicadas 7 Artes. Recreação. Diversões. Esportes 8 Língua. Linguística. Literatura 9 Geografia. Biografia. História Fonte: Adaptado de Souza (2004). Quanto às tabelas auxiliares, expandiu os seus símbolos, criando uma estrutura utilizando símbolos da matemática e da pontuação ordinária, como o sinal de mais, ponto e vírgula, travessão, entre outros. São usados para serem diferenciados dentro da notação permitindo uma construção de números compostos ou sínteses. A seguir é apresentado um exemplo da classificação CDU para assuntos relacionados à Construção Civil, em especial à construção envolvendo estruturas de concreto armado. 6 Ciências Aplicadas, Medicina, Tecnologia. 62 Engenharia. Tecnologia em Geral. 624 Engenharia Civil e estruturas em geral. Infraestruturas. Fundações Estruturas e elementos estruturais segundo o material e processo construtivo Estruturas e materiais de origem orgânica.

32 Estruturas de alvenaria Estruturas de concreto armado. 3.4 Número de chamada Depois dos livros serem classificados, isto é, separados em classes pelos assuntos neles contidos, se torna necessário fazer uso de um símbolo que identifique cada um dos livros. Segundo LENTINO (1971), em uma biblioteca, onde os livros são agrupados nas prateleiras pelos assuntos e dentro dos mesmos assuntos pelos autores e, ainda dentro dos mesmos autores, pelos títulos de suas obras, estes símbolos são dotados de uma complexidade mais elevada. Mas estes devem ser claros, flexíveis e breves, tanto quanto possível para que atinjam seu fim. Estes símbolos constituem o número de chamada do livro, que funciona como a sua identidade, cada um tem o seu e não podem existir dois exatamente iguais. O número de chamada normalmente está localizado na lombada do livro é que auxilia na localização do exemplar que é procurado nas estantes. Muitas vezes não é possível colocar o número de chamada na lombada do livro devido ao formato do mesmo, ele pode ser adicionado no verso da página de rosto, nas fichas de catálogos ou ainda nos cartões de empréstimo (LENTINO, 1971). O número de chamada, é formado por um conjunto de símbolos que são formados pelas seguintes informações: a) Número de classificação: número relativo ao assunto ao qual a obra se enquadra seguindo um sistema de classificação. b) Notação de autoria: notação que corresponde ao autor da obra, antecedido da primeira letra do sobrenome do autor, seguida da sequência numérica estabelecida para esse sobrenome, dada pela tabela Cutter, e por último a primeira letra da obra. c) Outros elementos de diferenciação: são elementos adicionados para individualizar o documento quando necessário: n. da edição, n. do volume, data de publicação, n. do exemplar no acervo, ou ainda, para indicar a disposição de tipos de documentos distintos em espaços separados.

33 33 O número de chamada do livro S586j, formou-se da seguinte maneira: o refere-se ao assunto do livro que é classificação. Já a notação S586j identifica a letra S, que é a inicial do sobrenome do autor Silva, Maurício Samy; o número 586 é o número atribuído ao sobrenome do autor pela Tabela de Cutter e a letra j minúscula, identifica a primeira letra do título: jquery: a biblioteca do programador JavaScript Tabela de Cutter Na composição do número de chamada, na sessão que corresponde à autoria do livro, formado por letras e números, o número de Cutter tem participação importante para manter as obras nas estantes em ordem alfabética, de autor e títulos. Este número de Cutter serve para individualizar os autores dentro dos mesmos números de classificação. O número é composto por três dígitos, sendo que é retirado da tabela Cutter 3, criada por Charles A. Cutter. Nesta tabela, o sobrenome de cada autor tem um número a ele atribuído (SILVA, 2003). A notação de autor ou número de Cutter é formada da seguinte maneira: a) inicial do sobrenome do autor; b) número atribuído ao sobrenome na Tabela de Cutter; c) inicial minúscula da primeira palavra do título da obra. 3.5 Organização dos livros nas estantes Segundo SILVA (2003), normalmente a biblioteca realiza a ordenação dos livros separadamente em um local apropriado, depois que são recolhidos das mesas de estudos e dos balcões de empréstimos. Após essa ordenação estar concluída, os livros são levados para os respectivos acervos, onde são realocados no devido lugar. Nas prateleiras, a sequência de organização é feita através dos números de chamadas dos livros, fisicamente da esquerda para direita e de cima para baixo. Como é demonstrado pela Figura 4. 3 Disponível em:

34 34 Figura 4: Organização do acervo bibliográfico Fonte: Adaptado de Silva (2003). A ordenação dos livros ocorre de forma em que o livro é alocado em relação aos seus livros vizinhos, tendo a possibilidade de mudar o seu local, permitindo assim a inserção de novos livros. Uma boa prática ainda é de deixar um espaço vago em cada prateleira, esta devidamente sinalizada para indicar o assunto que nela está contido, para facilitar assim a inserção de novos livros e o manuseio dos mesmos. Este sistema de ordenação é caracterizado como uma organização relativa.

35 35 4 DISPOSITIVOS MÓVEIS A tecnologia acabou se tornando um item indispensável no cotidiano das pessoas. Um dos dispositivos tecnológicos que se tornou mais comum foi o aparelho celular. No início, o que atraía neste dispositivo era a possibilidade de fazer e receber chamadas telefônicas de qualquer lugar, em um aparelho que cabia no bolso. Ele foi agregando novas funções através do tempo e suas funcionalidades telefônicas foram se tornando coadjuvantes. Ao falar em dispositivos móveis, entende-se por equipamentos que estão presentes no cotidiano das pessoas e que se tornaram formas eficazes no intuito de oferecer uma comunicação segura e de preferência on-line. Eles permitem ao usuário ter sempre à mão o ambiente computacional e ter acesso constante a fontes de informações através da cobertura de redes sem fio (DALFOVO, 2003). Um aspecto que auxilia no crescimento do setor de dispositivos móveis é que as pessoas estão cada vez mais dependentes de informações que estão disponíveis na Internet. No contexto da computação moderna, elas estão mudando a maneira pela qual acessam a rede mundial, ou seja, não somente de seus computadores pessoais (DORNAN, 2001). Segundo a Agência Nacional de Telecomunicações (Anatel), o Brasil obteve no mês de setembro de 2013 mais de 268,27 milhões de linhas ativas na telefonia móvel, com uma taxa de tele densidade4 de 135,28 acessos por 100 habitantes (ANATEL, 2013). Na seção a seguir serão abordadas as principais plataformas de software para dispositivos móveis e as principais características de cada uma. 4.1 Plataformas móveis Atualmente, os dispositivos móveis são dotados de diversos recursos, abrindo grandes possibilidades para o desenvolvimento de software na área móvel. Ao desenvolver aplicativos para tais dispositivos, deve-se escolher qual será a plataforma a ser utilizada, pois cada fabricante pode utilizar uma plataforma diferente em certas linhas de dispositivos. 4 Índice que representa a quantidade de telefones celulares por habitante.

36 36 As plataformas móveis correspondem às diferentes tecnologias utilizadas pelos fabricantes para oferecer recursos para os usuários através dos dispositivos móveis, pode-se dizer que são os sistemas operacionais que são inseridos nos dispositivos e que o usuário terá contato quando o adquirir. As principais plataformas de móveis que tem se destacado atualmente são: Android, BlackBerry, ios, Windows Phone, Bada e Firefox OS. Na Tabela 3 estão descritos os detalhes de cada uma dessas plataformas móveis. Tabela 3: Principais plataformas móveis Plataforma Android Descrição Plataforma desenvolvida por um consórcio de empresas, sendo totalmente opensource e baseada no kernel do Linux. Seu principal foco é a flexibilidade, pois é executada em diversos modelos de dispositivos, possuindo também uma grande comunidade de desenvolvimento de aplicações (ANDROID, 2013). Plataforma de código fonte proprietário desenvolvida pela empresa Microsoft. O Windows Phone sempre busca oferecer uma grande similaridade com a versão Windows Phone desktop do sistema, então é comum o lançamento de novas versões incorporando inovações da versão desktop (WINDOWS, 2013). ios BlackBerry Bada Plataforma proprietária utilizado apenas em smartphones fabricados pela Apple, oferece uma experiência simples e intuitiva portanto toda sua manipulação é direta, com a utilização de gestos multi-touch (APPLE, 2013). Plataforma proprietária da empresa RIM, é uma plataforma utilizada somente nos smartphones BlackBerry, voltados essencialmente para o mundo empresarial. Cada modelo ganha uma versão própria do sistema para tirar proveito de suas funcionalidades (BLACKBERRY, 2013). Plataforma proprietária de smartphones visando atingir o público de dispositivos de baixo custo, lançado em 2010 pela Samsung. Tendo a intenção resgatar usuários de simples celulares Samsung para o novo patamar dos smartphones (BADA, 2013). Firefox OS é um sistema operacional móvel desenvolvido pela Mozilla, que permite aos usuários instalar e executar aplicações web abertas desenvolvidos usando HTML, CSS e JavaScript (MOZILLA, 2013). Fonte: Elaborado pelo autor. Firefox OS Segundo GARTNER (2013), no primeiro trimestre de 2012, o Android já dominava cerca de 56,9% do mercado mundial de smartphones (em vendas para usuários finais), já tendo ultrapassado o sistema operacional da Apple (o ios, que executa em aparelhos como iphone e ipad, por exemplo). Analisando este crescimento e distanciamento com o segundo colocado, já é apresentado um indício de consolidação neste mercado. No entanto, em apenas um ano, segundo o mesmo autor, o Android passou a corresponder a 74,4% das vendas e, confirmando então a

37 37 liderança no mercado de sistemas operacionais para smartphones, abrindo uma larga diferença contra o ios, sistema operacional que está em segundo lugar. A Tabela 4 ilustra o significativo crescimento do Android com base no percentual de vendas de smartphones para usuários finais, dividida por sistema operacional (GARTNER, 2013). Os números que a plataforma Android apresenta, com um crescimento de aproximadamente de 17,5% em relação ao primeiro trimestre de 2012, demonstram que a estratégia adotada pela Open Handset Alliance (OHA) de não monopolizar a fabricação do dispositivo e manter a plataforma aberta, tem trazido um bom retorno. Tabela 4: Vendas mundiais de smartphones no 1º trimestre de 2013 e 2012 Sistema operacional Android ios BlackBerry Microsoft Bada Symbian Others Total 1º trimestre de º trimestre de 2012 Unidades Market Share (% ) Unidates Market Share (% ) , , , , , ,40 600, ,10 74,40 18,20 3,00 2,90 0,70 0,60 0,20 100, , , , , , , , ,20 56,90 22,50 6,80 1,90 2,60 8,50 0,80 100,00 Fonte: (GARTNER, 2013). 4.2 Plataforma Android O projeto foi iniciado pela Android Inc., e continuado pela Google em 2005, ao adquirir a empresa. A partir de 2007 o projeto pertence à OHA, um consórcio de mais de 40 empresas do setor de tecnologia e comunicação, liderada pelo Google Inc. O Android tem como objetivos principais oferecer a oportunidade de personalização das aplicações e componentes presentes em seu sistema, por ser de código aberto e gratuito, e ainda disponibilizar a possibilidade de desenvolvimento rápido e moderno de aplicações corporativas, uma vez que sua plataforma é moderna e flexível (LECHETA, 2010). Em outubro de 2008 o código foi publicado sob a Licença Apache (Apache License), permitindo que os desenvolvedores oferecessem extensões proprietárias, sem a necessidade de liberação do código.

38 38 A plataforma foi concebida na linguagem Java, desta forma já trabalha com a ideia de portabilidade de aplicações entre diferentes hardwares. Para tanto, utiliza uma máquina virtual otimizada para dispositivos móveis chamada Dalvik VM, ao invés da JVM (Java Virtual Machine) da plataforma Java. Sua arquitetura pode ser definida como sendo uma pilha de softwares de código aberto, contendo desde o sistema operacional, um middleware5 e aplicativos encontrados em diversos dispositivos móveis. Além disso, fornece a interface de desenvolvimento Android SDK (Software Development Kit) e APIs (Application Programming Interface) necessárias para o desenvolvimento de aplicativos na plataforma. Quando há uma maior facilidade na integração, modificação e desenvolvimento, do sistema para dispositivos móveis, caso do Android, abre-se mais possibilidades de opções para desenvolvedores, e empresas que produzem software para celulares. Permitindo que seja desenvolvido através do Android, aplicativos que estejam mais presentes no cotidiano das pessoas, podendo ser realizadas operações diárias que até antes eram realizadas em dispositivos com uma capacidade de processamento maior, como notebooks ou computadores de mesa Arquitetura A arquitetura da plataforma Android é formada por várias camadas, também chamada de pilha de softwares. Cada camada possui programas que suportam funções específicas no sistema operacional. A Figura 5 apresenta a forma em que a arquitetura da plataforma Android é estruturada. Sendo esta dividida em Linux Kernel, Libraries, Android Runtime, Application Framework e Applications, o detalhamento de cada camada serão apresentadas nas próximas subseções. 5 Camada de software que conecta diferentes componentes de software entre si.

39 39 Figura 5: Estrutura da plataforma Android Fonte: (GOOGLE, 2013) Linux Kernel Os dispositivos móveis, assim como os computadores e outros dispositivos eletrônicos, possuem arquiteturas distintas. Sendo assim, para que uma aplicação consiga operar com diferentes tipos de hardware, será necessário que um sistema operacional forneça uma estrutura para operação. Segundo TANENBAUM (2003), um sistema operacional deve ser capaz de gerenciar o processador, memória e outros dispositivos de entrada e saída, além de fornecer, aos programas de usuário, uma interface mais simplificada com o hardware. O Android utiliza o kernel do Linux 2.6, que é responsável pelos serviços de segurança, gerenciamento de memória, processos, rede e controladores de dispositivos, este último componente é muito importante, pois garante que o desenvolvedor não precisará se preocupar em como acessar ou gerenciar dispositivos específicos, produzindo assim, uma abstração entre o hardware e o software. Na Figura 5, a camada do Linux Kernel se encontra na base de toda a estrutura.

40 Bibliotecas Para se evitar a reescrita dos códigos de funções e rotinas que se repetem ou possuem altas complexidades, existem as libraries (bibliotecas). As bibliotecas possuem códigos e dados que auxiliam na execução de serviços e permite a separação do programa em módulos. O Android disponibiliza um conjunto de bibliotecas, desenvolvidas nas linguagens de programação C/C++, utilizadas para a criação de seus aplicativos. Dentre as bibliotecas disponibilizadas, destacam-se as seguintes: a) System C Library - Por ser baseada em Linux é necessário que o Android possua uma biblioteca que defina chamadas otimizadas por se tratar de um dispositivo embarcado; b) Media Framework bibliotecas que garantem a reprodução e gravação dos formatos populares de áudio, vídeo e arquivos de imagens estáticas; c) Surface Manager - biblioteca que gerencia o acesso ao subsistema de display do dispositivo, é capaz decompor gráficos em 2D (duas dimensões) e 3D (três dimensões) a partir de aplicativos diversos; d) 3D Libraries implementação baseada na API OpenGL ES 1.0, estas bibliotecas usam, tanto aceleração por hardware na medida do possível, quanto renderização 3D por software, sendo neste caso altamente otimizado; e) Lib WebCore - é um motor de navegação Internet de código aberto nativo do sistema Android; f) FreeType biblioteca responsável por renderizar imagens de tipo bitmap utilizadas nos aplicativos; g) Sqlite - é um SGDB (Sistema gerenciador de banco de dados) embutido na plataforma Android, de código aberto, que não possui servidor de processos separado. O Sqlite é um gerenciador compacto e disponível para várias plataformas, foi desenvolvido para ocupar o mínimo de memória possível, mas com grande quantidade de recursos, permite criação de várias tabelas, triggers, índices e views, tudo em apenas um arquivo.

41 Android Runtime O Android Runtime foi desenvolvido de forma a permitir que as necessidades de execução de aplicativos em dispositivos embarcados, onde há limitações de bateria, RAM (Random Access Memory) e CPU (Central Processing Unit), fossem atendidas (ANDROID, 2013). Incluindo as Core Libraries e a Dalvik Virtual Machine, o Android Runtime é o motor que alimenta as suas aplicações e, juntamente com as bibliotecas, forma a base para a estrutura do aplicativo. a) Core Libraries - são um conjunto de bibliotecas que fornecem a maioria das funcionalidades disponíveis nas principais bibliotecas da linguagem de programação Java; b) Dalvik Virtual Machine - Criada por Dan Bornstein, a DVM é uma alteração da JVM (Java Virtual Machine), a qual é otimizada especificamente para o Android (EHRINGER, 2013). Uma aplicação Android é interpretada de maneira semelhante ao bytecode Java, com a diferença que o Android gera códigos Dalvik Executáveis (.dex), que são bytecodes resultantes da conversão, realizada em tempo de compilação, de arquivos com as extensões.class e.jar (ANDROID, 2013). O resultado final desta otimização é o que permite que se tenha múltiplas instâncias da máquina virtual Dalvik sendo executadas por diferentes aplicativos, no mesmo dispositivo ao mesmo tempo. Após a compilação, todos os arquivos.dex e outros recursos utilizados pela aplicação (exemplo: imagens, sons, etc.), são compactados em um arquivo do tipo.apk (Android Package File), sendo este arquivo então a aplicação analisada e pronta para ser distribuída e instalada em qualquer dispositivo com Android (LECHETA, 2010) Application Framework Ao fornecer uma plataforma de desenvolvimento aberta, o Android oferece aos desenvolvedores a capacidade de criar diversas aplicações. Ainda podem utilizar várias informações do dispositivo, como por exemplo: localização, acesso, executar serviços em segundo plano, definir alarmes, adicionar notificações na barra de status, e demais informações que estão disponíveis.

42 42 Os desenvolvedores têm acesso completo à mesma API que é usada pelas aplicações core da plataforma. A arquitetura da aplicação foi projetada para simplificar o reuso dos componentes. Qualquer componente pode publicar suas capacidades e quaisquer outros componentes podem então fazer uso dessas capacidades, sujeito às restrições de segurança reforçadas pelo framework. Esse mesmo mecanismo permite que os componentes sejam substituídos pelo utilizador. A camada de Application Framework (Framework de Aplicações) armazena o conjunto de componentes que são utilizados pelos aplicativos instalados no dispositivo (ANDROID, 2013). Dentre os componentes disponibilizados estão: a) Activity Manager componente que gerencia o ciclo de vida dos aplicativos permitindo a integração entre eles; b) Package Manager componente que gerencia os aplicativos instalados no dispositivo identificando suas funcionalidades; c) Window Manager componente que gerencia a exibição das janelas das aplicações; d) Telephony Manager componente que disponibiliza os acessos necessários para a utilização dos recursos de telefonia ao dispositivo; e) Content Providers componentes que permitem que as aplicações acessem os dados de outras aplicações (como contatos) ou compartilhem os seus próprios dados; f) Resource Manager componente que permite armazenar strings, imagens, informações de layout e qualquer informação que não for referente a algum arquivo de código dos aplicativos instalados no dispositivo; g) View System componente que disponibiliza vários componentes de interface de usuário utilizados pelos aplicativos, como por exemplo: listas, grids, caixas de texto, botões, dentre outras; h) Location Manager componente responsável por obter a localização geográfica do dispositivo através de algum meio disponível de geolocalização; i) Notification Manager componente que permite que todas as aplicações exibam alertas de eventos na barra de status.

43 Aplicações Na camada de Aplicações (Applications) são enquadrados os aplicativos que serão utilizados pelo usuário do dispositivo, inclusive os que o próprio usuário os instala. São diversos os aplicativos desta camada, dentre eles, estão: gerenciadores de , de calendário, de agenda, navegador Internet, reprodutores de áudio/vídeo, entre outros Versões do Android Como existem vários celulares Android no mercado, é possível que cada um deles tenha uma versão diferente do sistema operacional. Ressaltando que o primeiro celular Android, o HTC G1, tinha a versão 1.1, já os novos celulares estão saindo com as versões mais recentes (LECHETA, 2010). No Android, uma versão do sistema operacional é conhecida como plataforma. Então pode-se dizer que existem diversas plataformas diferentes do Android (1.1, 1.5, 1.6, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 3.0, 4.0 e mais recentes). Cada plataforma tem um código identificador, chamado de API Level. A lista a seguir mostra a relação entre o código API Level e cada plataforma: a) API Level 1: Corresponde a plataforma do Android 1.0; b) API Level 2: Corresponde a plataforma do Android 1.1; c) API Level 3: Corresponde a plataforma do Android 1.5; d) API Level 4: Corresponde a plataforma do Android 1.6; e) API Level 5: Corresponde a plataforma do Android 2.0; f) API Level 6: Corresponde a plataforma do Android 2.0.1; g) API Level 7: Corresponde a plataforma do Android 2.1; h) API Level 8: Corresponde a plataforma do Android 2.2; i) API Level 9: Corresponde a plataforma do Android 2.3 a Android 2.3.2; j) API Level 10: Corresponde a plataforma do Android a Android 2.3.7; l) API Level 11: Corresponde a plataforma do Android 3.0; m) API Level 12: Corresponde a plataforma do Android 3.1; n) API Level 13: Corresponde a plataforma do Android 3.2; o) API Level 14: Corresponde a plataforma do Android 4.0 e Android 4.02 ; p) API Level 15: Corresponde a plataforma do Android e Android 4.0.4;

44 44 q) API Level 16: Corresponde a plataforma do Android 4.1.x; r) API Level 17: Corresponde a plataforma do Android 4.2.x; s) API Level 18: Corresponde a plataforma do Android 4.3. A API Level é um número identificador importante para as aplicações Android, uma vez que cabe ao desenvolvedor definir qual serão os dispositivos alvos de sua aplicação a ser desenvolvida (LECHETA, 2010). A Figura 6 apresenta o número de dispositivos Android que acessaram a loja de aplicativos Google Play6 dentro de um período de 7 dias. Figura 6: Versões da plataforma Android. Fonte: (GOOGLE, 2013). Quase dois terços dos dispositivos Android ainda executam a versão 4.x Ice Cream Sandwich e Jelly Bean da plataforma móvel do Google. De acordo com dados obtidos do próprio Google, 19,8% executam o modelo de codinome Ice Cream Sandwich e 52,18% executam o modelo de codinome Jelly Bean. Destas versões, a grande maioria (37,3%) dos dispositivos ainda executam o API nível 16. A equipe do Google rastreia as versões do Android que são executadas nos dispositivos que acessam o Google Play. Em um período de 7 dias, realizam a tabulação dos usuários por porcentagem dos dispositivos que executam cada versão do Android. Analisando os números propostos pela Figura 6, percebe-se a importância de compreender o panorama da distribuição das versões do Android, para assim tomar uma decisão de como priorizar o desenvolvimento das características de uma aplicação para os dispositivos que estão atualmente nas mãos dos usuários e como consequência popularizar o uso da mesma. 6 Loja de aplicativos para a plataforma Android, sendo esta anteriormente chamada de Android Market

45 45 5 ESTUDO DE CASO: BIBLIOTECA UNIVATES Este capítulo apresenta uma caracterização do ambiente de estudo no qual será desenvolvido o projeto em questão. Com o objetivo de desenvolver uma solução para aplicativos móveis que auxilie na localização de livros na biblioteca, optou-se por desenvolver tal experimento aplicado à realidade do Centro Universitário Univates. Nesse sentido, procura-se apresentar uma introdução geral do ambiente, bem como a identificação do problema que se deseja solucionar. 5.1 Introdução Com sede em Lajeado desde 1969, a Univates, que originalmente oferecia apenas cursos superiores como extensão da Universidade de Caxias do Sul, passou para fundação local em Somente em 1999, a Univates recebera a credenciamento de Centro Universitário. Passados todos estes anos desde o seu estabelecimento na região, a Univates tem crescido constantemente dedicando-se ao conhecimento e ao crescimento da região como um todo. Já formou estudantes do Ensino Superior, em nível de Pós-graduação e nos cursos Técnicos. Atualmente, possui cerca de alunos em circulação dentro e fora de suas salas de aulas, sendo estes divididos em Graduação, Sequencias, Superiores de Tecnologia, Técnicos, Especialização e Mestrado (UNIVATES, 2013). O prédio da Biblioteca tem área total de 2.696,91m². Abriga em seus três pavimentos, além do acervo, espaço para estudos, sala de reprografia, laboratório de informática, sala multimeios (TV/vídeo/DVD), e sala de pesquisa às bases de dados. O acervo da biblioteca é constituído por livros, materiais de referência (dicionários, enciclopédias, almanaques, relatórios, dentre outros), multimeios (fitas de vídeo, fitas cassete, CDROMs, DVDs, calculadoras HP etc.), acervo em braille, periódicos nacionais/internacionais (jornais e revistas), assinatura das bases de dados e a Biblioteca Digital da Univates. Em dezembro de 2012, o acervo contava com títulos e volumes (BIBLIOTECA UNIVATES, 2013).

46 46 Os principais serviços da biblioteca da Univates compreendem: pesquisa através do Catálogo On-line pela Internet ou no local; auxílio à pesquisa por telefone, por ; empréstimo domiciliar; reserva e renovação (podendo também serem efetuadas via Internet); histórico dos materiais retirados; lista das novas aquisições por período e/ou por assunto; link de sugestão para novas aquisições; empréstimo entre bibliotecas; acesso à Biblioteca Digital da Univates. 5.2 Identificação do problema Conforme já foi apresentado nas seções anteriores, após o livro ser classificado conforme o sistema de classificação adotado, e ter seu número de chamada confeccionado, são alocados fisicamente no espaço determinado pela biblioteca. No momento em que o aluno se depara com o número de chamada do livro que ele necessita, acaba não sabendo como procurá-lo por não deter do conhecimento da composição detalhada deste número e até mesmo por desconhecer a forma e ordem em que os livros são alocados na biblioteca. Visando identificar os problemas enfrentados na procura de livros, elaborouse um total de 7 perguntas direcionadas aos alunos do entro Universitário Univates, o formulário da pesquisa aplicado contendo mais detalhes encontra-se no Apêndice A. As perguntas foram usadas com finalidade de descrever os principais percalços dos usuários em localizar obras no acervo físico da biblioteca. A coleta de dados durou 7 dias, iniciando-se em 30 de Outubro, se estendendo até 6 de Novembro. Foram obtidas cerca de 136 respostas totalizando aproximadamente 1,15% do número total de alunos matriculados. Dessa forma, realizou-se uma análise dos dados pesquisados referentes ao questionário aplicado aos alunos, visando mostrar, através de gráficos, as respostas oriundas do questionamento deste trabalho, e analisar tais informações, com o intuito de buscar características que pudessem traçar o perfil do aluno com a biblioteca.

47 47 A Figura 7 apresenta os resultados quanto a questão Em média, quantos livros você busca quando vai à biblioteca?, cerca de 43% dos alunos responderam que retiravam dois livros, e ainda 35% responderam que retiram mais de dois livros. Sendo assim, quando visita à biblioteca para uma busca bibliográfica, existe uma quantidade considerável de livros que é retirada. Figura 7: Gráfico de quantidade de livros buscados Em média, quantos livros você busca quando vai a biblioteca? 23% 35% 1 livro. 2 livros. mais de 2 livros. 43% Fonte: Elaborado pelo autor. Quanto a questão de qual é a etapa em que o aluno sente mais dificuldade, demonstrada pela Figura 8, o resultado aponta que o ponto de maior dificuldade é localizá-lo na prateleira, com 51% da preferência dos pesquisados. Isso vem demonstrar que o aluno consegue chegar com uma certa facilidade diante da estante, mas que talvez por desconhecer a forma de organização dos livros nas prateleiras, ele identifique este como sendo o ponto de maior dificuldade.

48 48 Figura 8: Gráfico de dificuldades na busca de livros Quando você vai em busca de um livro na biblioteca, em qual etapa você sente mais dificuldade? 7% Localizar a respectiva estante do livro. Localizar o corredor da área de conhecimento. Localizar o livro na prateleira. Localizar o livro usando o computador. 28% 13% 51% Fonte: Elaborado pelo autor. Como demonstra a Figura 9, 57% dos alunos afirmam que somente às vezes pedem ajuda para encontrar o seu livro. Isso pode demonstrar que os alunos realizam pelos menos uma tentativa de busca, se esta não for bem sucedida, aí sim a ajuda é solicitada. Mas logo em seguida tem-se um valor próximo de 33%, dos quais sempre pedem ajuda para localizar o seu livro. Destes, pode-se concluir que os mesmos não possuem tempo ou paciência para realizar pelo menos uma tentativa de busca. Figura 9: Gráfico de ajuda na procura de livros Você pede ajuda para encontrar o livro que procura? 33% 57% 10% Fonte: Elaborado pelo autor. As vezes. Não. Sim, sempre.

49 49 Quanto a questão do tempo levado para realizar a busca o livro que procura, demonstrado pela Figura 10, percebe-se que a maioria dos alunos, cerca de 31%, levam até 15 minutos para achar o título desejado, levando em consideração somente o tempo para encontrá-lo. Agora se for realizada uma análise, levando em consideração a quantidade de livros que o aluno retira por visita na biblioteca e o tempo que o mesmo leva para buscá-los, acaba-se tendo um tempo relativamente considerável para esta busca. Figura 10: Gráfico de tempo de busca de livros Quanto tempo você leva para buscar o livro que procura? 4% 20% 35% 41% Fonte: Elaborado pelo autor. até 10 minutos. até 15 minutos. até 20 minutos. mais de 25 minutos.

50 50 6 IMPLEMENTAÇÃO DA SOLUÇÃO BUSCALIVRO O propósito básico da solução é fornecer uma ferramenta que apoie o usuário na busca de seus livros pela biblioteca. O fato de ser uma solução complementar, implica na dependência de um sistema informatizado na retaguarda do controle do acervo bibliográfico. Este sem passar por qualquer mudança, permanecendo intacto devido à integração de dados com a solução Busacalivro que buscando as informações necessárias referentes do cervo bibliográfico. Foram realizadas pesquisas para identificar sistemas com funcionalidades semelhantes as da solução proposta. Existem dois sistemas similares de universidades do Rio Grande do Sul que possuem ferramentas de apoio para localização de livros para suas bibliotecas. As universidades em questão foram, a PUCRS Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul e a Feevale. A Figura 11 apresenta a funcionalidade de localização que fica disponível depois de realizada uma busca no acervo bibliográfico no portal da biblioteca da universidade PUCRS. Figura 11: Localização de livros da PUCRS Fonte: Retirada do site Já a Figura 12 apresenta a funcionalidade de localização da biblioteca da universidade Fevalle, cuja também fica disponível depois de realizada uma busca no acervo bibliográfico em seu portal.

51 51 Figura 12: Localização de livros da Feevale Fonte: Retirada do site Realizando uma análise destas duas ferramentas de apoio, ambas apresentam a informação da localização no mesmo nível mais baixo, o corredor de estantes. Além de apresentarem informações da obra, são mostradas representações do andar em 3D juntamente com os corredores de conjuntos de estantes demarcados, e ainda o respectivo conjunto de estantes é destacado das demais onde o exemplar pesquisado se encontra. As referências de áreas do andar somente são apresentadas na ferramenta de apoio da universidade PUCRS. Ambas não possuem uma interface adaptada para dispositivos móveis, sendo acessadas somente através de computadores de mesa que estão conectados a Internet. Diferentemente, a solução Buscalivro que além de apresentar o mapa do andar da biblioteca contendo o layout atualizado, traz a localização do livro pesquisado por prateleira da estante. A premissa base da solução é que o usuário possa levar o mapa consigo através de um smartphone com o aplicativo instalado, para assim chegar ao seu objetivo que é encontrar os livros que procura. A necessidade de comunicação com a Internet somente ocorre para manter atualizado as respectivas localizações dos livros e layout dos andares, ou seja, o usuário poderá utilizar o aplicativo sem a necessidade de estar online. Para o usuário, o procedimento de busca de livros não passa por grandes mudanças, onde ele continua fazendo uso do sistema de retaguarda para realizar suas pesquisas no acervo bibliográfico da universidade. Após já ter encontrado no sistema de retaguarda o livro que procurava, além do sistema apresentar as

52 52 informações do livro em questão, uma imagem QR-Code é mostrada. Esta imagem por sua vez, pode ser escaneada através do aplicativo desenvolvido, adicionando o livro à uma cesta de livros virtual. É possível que usuário monte sua cesta de livros de qualquer ponto, em casa, no terminal de consulta da biblioteca ou ainda em um laboratório de informática. Pois após o ele montar sua cesta, estará apto a buscar seu livro, contendo todas as informações necessárias no seu dispositivo móvel, não necessitando mais de conexão com a Internet. Para tanto, a solução faz o uso de imagens QR-Code espalhadas pelo ambiente da biblioteca e disponíveis no sistema informatizado de controle do acervo bibliográfico, que ao serem escaneadas contém informações essenciais para o aplicativo na plataforma Android instalado no smartphone do usuário. A solução ideal, para a consolidação como um produto de mercado, é dividida em duas partes distintas, uma sendo a criação do aplicativo para smartphones, como foco principal deste trabalho, e a outra a criação de uma interface web. Esta última tem o papel de fornecer dados de localizações para o aplicativo, e realizar coletas de dados no sistema informatizado de retaguarda do acervo bibliográfico, para que não sejam realizadas grandes alterações a este. O sistema de retaguarda passaria a exibir informações como a localização física do livro e o QR-code. Tais alterações demandariam tempo e necessitariam de autorização para serem realizadas. Por esse motivo, não foram feitas quaisquer modificações nesse sistema. A solução adotada conta com uma página web desenvolvida à parte e nela consta algumas informações referentes aos livros, juntamente com o seu respectivo QRCode. O aplicativo desenvolvido foi batizado com o nome de Buscalivro, o que remete diretamente ao seu principal objetivo que é fazer com que o usuário busque o livro que deseja. Por este motivo, este foi o nome escolhido para o aplicativo, mesmo que a concordância entre as palavras não esteja correta. Nas seções seguintes serão apresentadas as principais funcionalidades oferecidas pelo aplicativo, uma visão geral de toda solução, e as ferramentas de apoio ao desenvolvimento.

53 Arquitetura geral A partir da identificação do problema apresentado na seção 5.2, foi elaborada uma estrutura que contemple a utilização do aplicativo Buscalivro instalado no smartphone para apoiar o usuário na busca de seu livro. Figura 13: Arquitetura geral da solução. Fonte: Elaborado pelo autor. A Figura 13 apresenta a organização da arquitetura que contempla toda a solução, bem como as interações que cada componente possui. A interface web foi batizada de Aplicação Web Buscalivro, esta é responsável por criar e manter toda a estrutura de localização para cada andar da biblioteca, e disponibilizar um web service de comunicação com o aplicativo Buscalivro para mantê-lo atualizado referente aos mapas dos andares e da estrutura de localização. Ainda sim, se comunicaria com o atual Sistema informatizado do acervo bibliográfico para a busca da relação de livros existentes. Como o foco deste trabalho está direcionado ao aplicativo, a implementação desta comunicação não foi realizada. Ao invés disso, foram inseridos manualmente dados de determinados livros. Como já mencionado anteriormente, a solução é baseada na utilização de imagens QR-Code para a troca de informações em modo off-line. Atualmente ao sistema informatizado do acervo bibliográfico do Centro Universitário Univates, não

54 54 estão disponíveis as imagens QR-Codes dos livros, estas imagens estariam acessíveis através de um web service disponibilizado pela Aplciação Web Buscalivro. Esta implementação teria de ser realizada para contemplar a solução, por esta razão foi criado um protótipo de uma interface de consulta contendo as referidas imagens QR-Code para cada livro neste protótipo inserido. A estrutura de localização de livros adotada pela solução segue a seguinte hierarquia: prédios andares estantes prateleiras. O vínculo dos livros oriundos do sistema informatizado do acervo bibliográfico com suas respectivas localizações, seria provenientes de um processo manual de inventário que ocorre a cada início de semestre na biblioteca. Ou seja, para garantir que a informação sobre a localização física dos livros esteja correta, a biblioteca necessita informar isso periodicamente. A única comunicação externa que ocorre com a Aplicação Web Buscalivro é com o Aplicativo Buscalivro, ocorre no momento da instalação do aplicativo no smartphone. Nesse momento se dá uma sincronização de localizações através de um web service. Em determinados períodos de tempo, estas localizações serão atualizadas, exigindo assim nova sincronia. O aplicativo avisaria o usuário através de uma notificação para que o mesmo acesse o aplicativo Buscalivro conectado à Internet, para realizar a atualização por conta própria. Destacando que para o protótipo, esta atualização de localizações via web service não foi implementada. 6.2 Análise de requisitos Segundo PRESSMANN (2010), a análise de requisitos tem como resultado a especificação das características operacionais do software, indicando as interações com os demais componentes do sistema e estabelecendo as restrições que o software deve atender. A análise de requisitos permite ao analista construir modelos que descrevem cenários de usuário, atividades funcionais, classes de problemas e seus relacionamentos, comportamento dos sistemas e das classes, e fluxo dos dados à medida que são transformados.

55 Requisitos funcionais Os RF (Requisitos funcionais) consistem em declarações de funções que o sistema deve oferecer, como o sistema deve reagir às entradas específicas e como deve se comportar em determinadas situações (PRESSMAN, 2010). Foram as descrições dos serviços e as restrições estabelecidas pelos usuários que definiram as propriedades do sistema. Estes requisitos refletiram a necessidade dos usuários frente ao sistema proposto, seguindo as restrições da organização onde o estudo de caso foi aplicado. Os requisitos foram divididos em requisitos de funcionais e não funcionais. Os requisitos funcionais, que descrevem as funcionalidades que são esperadas que o software forneça quando estiver pronto, como entradas, saídas, exceções, entre outros, são os seguintes: RF01 Escanear imagens de posicionamento O aplicativo deve permitir que o usuário escaneie imagens QR-Code que contenham dados de posicionamento que irão apresentar a localização de um determinado ponto dentro do ambiente da biblioteca. Prioridade Complexidade Status Versão Autor Alta Alta Aprovado 1.0 Rodrigo RF02 Escanear imagens de livros Permitir que o usuário escanear imagens QR-Code que contenham dados dos livros que o mesmo está em busca. Após escaneada esta imagem, o livro deve ser adicionado em uma cesta de livros. Prioridade Complexidade Status Versão Autor Alta Alta Aprovado 1.0 Rodrigo RF03 Possibilitar funcionalidades dos livros na cesta Possibilitar que o usuário possa remover um determinado livro que está contido em uma cesta de livros em andamento. Além disso deve ser apresentada uma opção para visualizar todas as informações disponíveis referente ao livro selecionado. Prioridade Complexidade Status Versão Autor Alta Média Aprovado 1.0 Rodrigo

56 56 RF04 Limitar quantidade de livros na cesta O aplicativo não deve possuir um limitador de livros a serem adicionados na cesta. Prioridade Complexidade Status Versão Autor Média Baixa Aprovado 1.0 Rodrigo RF05 Filtrar escaneamento de QR-Code na cesta O aplicativo não deverá permitir que seja escaneado um QR-Code de posicionamento quando se está adicionando livros à cesta. Quando este ocorrer, uma mensagem irá ser apresentada informando que a operação não é permitida. Prioridade Complexidade Status Versão Autor Média Média Aprovado 1.0 Rodrigo RF06 Filtrar escaneamento de QR-Code no mapa O aplicativo não deverá permitir que seja escaneado um QR-Code de livro quando na interface do mapa. Quando este ocorrer, uma mensagem irá ser apresentada informando que a operação não é permitida. Prioridade Complexidade Status Versão Autor Média Média Aprovado 1.0 Rodrigo RF07 Visualizar mapa da biblioteca Possibilitar a visualização do mapa de cada andar da biblioteca, sendo este o mais realista possível. Prioridade Complexidade Status Versão Autor Alta Alta Aprovado 1.0 Rodrigo RF08 Visualizar estante de livros Possibilitar a visualização de uma estante com a identificação das prateleiras contendo livros, onde será apresentada a prateleira que conterá o(s) livro(s) que o usuário procura. Prioridade Complexidade Status Versão Autor Alta Média Aprovado 1.0 Rodrigo

57 57 RF09 Indicar posicionamento no mapa Ao escanar um QR-Code de posicionamento, deverá ser apresentado um indicador no respectivo mapa com a seguinte instrução: Você está aqui. Prioridade Complexidade Status Versão Autor Alta Alta Aprovado 1.0 Rodrigo RF10 Indicar livros no mapa Apresentar indicações de quais são os livros contidos na cesta de livros a serem buscados em sua respectiva localização. Prioridade Complexidade Status Versão Autor Alta Alta Aprovado 1.0 Rodrigo RF11 Apresentar detalhes na indicação de livros no mapa Na indicação do livro no mapa, deve ser apresentada as informações de número de chamada e título da obra, bem como uma opção para a visualização da prateleira que o mesmo se encontra na estante. Prioridade Complexidade Status Versão Autor Alta Alta Aprovado 1.0 Rodrigo RF12 Disponibilizar relação de cesta de livros O aplicativo deverá apresentar a funcionalidade de exibir uma relação de cestas de livros já criadas, onde deverão ser mostradas somente as últimas cinco. Prioridade Complexidade Status Versão Autor Média Média Aprovado 1.0 Rodrigo RF13 Possibilitar funcionalidades na relação de cesta de livros Na relação de cestas de livro, ao selecionar uma destas, o aplicativo deverá apresentar opções para removê-la, editá-la, encerrar a cesta e ver os livros no mapa. Prioridade Complexidade Status Versão Autor Média Média Aprovado 1.0 Rodrigo

58 Requisitos não funcionais Os RNF (Requisitos não funcionais) expressam qualidade e restrições sobre os serviços ou as funcionalidades do sistema. Podem estar relacionadas às propriedades de confiabilidade, tempo de resposta e espaço em disco. Ex: restrições de tempo, restrições sobre o processo de desenvolvimento, padrões, dentre outras (PRESSMANN, 2010). A seguir, serão apresentados alguns requisitos não funcionais do funcionamento da solução do produto, devem ser considerados por corresponderem a um fator de qualidade da solução. Não são, portanto, relativos diretamente às funções desempenhadas pelo produto. São estes: RNF01 Implementar alto nível de usabilidade É essencial que o aplicativo tenha uma interface bem simples e intuitiva, mas que possua todas as funções essenciais. Prioridade Complexidade Status Versão Autor Alta Baixa Aprovado 1.0 Rodrigo RNF02 Oferecer desempenho As respostas às ações do usuário deverão ser rápidas e objetivas. Prioridade Complexidade Status Versão Autor Baixa Baixa Aprovado 1.0 Rodrigo RNF03 Contemplar baixo uso de hardware Baixa exigência de recursos de hardware, sendo assim o aplicativo deverá executar bem em qualquer aparelho com Android na medida do possível. Prioridade Complexidade Status Versão Autor Média Baixa Aprovado 1.0 Rodrigo RNF04 Abranger exigência de software Para permitir a exploração de todas as funcionalidades e o perfeito funcionamento do aplicativo no aparelho deverá ser exigido no mínimo a versão 4.0 da plataforma Android. Prioridade Complexidade Status Versão Autor Média Média Aprovado 1.0 Rodrigo

59 59 RNF05 Atentar para a disponibilidade de conexão com a Internet É necessário possuir acesso à Internet, pois a execução determinadas funções do aplicativo Buscalivro requisita chamadas com a Aplicação Web Buscalivro para uma atualização de informações referentes as localizações. Prioridade Complexidade Status Versão Autor Alta Média Aprovado 1.0 Rodrigo RNF06 Empregar metodologia de desenvolvimento Metodologia de desenvolvimento a ser utilizada deve ser orientada a objetos para o aplicativo Buscalivro e para a Aplicação Web Buscalivro. Prioridade Complexidade Status Versão Autor Baixa Baixa Aprovado 1.0 Rodrigo RNF07 Adotar SGDB Para o desenvolvimento da Aplicação Web Buscalivro, será necessário a utilização do banco de dados PostgreSQL. Para o aplicativo Buscalivro, o banco de dados a ser utilizado deve ser o Sqlite. Prioridade Complexidade Status Versão Autor Baixa Baixa Aprovado 1.0 Rodrigo RNF08 Utilizar linguagem de programação Para o desenvolvimento do aplicativo Buscalivro, será necessário a utilização da linguagem de programação Java. Para a Aplicação Web Buscalivro, a linguagem de programação a ser utilizado deve ser PHP. Prioridade Complexidade Status Versão Autor Baixa Baixa Aprovado 1.0 Rodrigo 6.3 Diagramas UML do aplicativo A UML (Unified Modeling Language) é uma linguagem visual utilizada para auxiliar no processo de modelagem de softwares aplicações baseados no paradigma de orientação a objetos. É uma linguagem de modelagem de propósito geral que pode ser aplicada a todos os domínios de uma aplicação. Sendo adotada internacionalmente pela indústria de engenharia de software.

60 60 A UML não é uma linguagem de programação, e sim uma linguagem de modelagem. Tem como por objetivo servir de apoio aos engenheiros de software para definirem as características da aplicação (requisitos, comportamentos, estrutura lógica, dinamicidade de seus processos e hardware). Por meio da UML, tais características podem ser definidas antes da aplicação começar a ser desenvolvida. Além disso, a UML não é um processo de desenvolvimento de software, sendo totalmente independente, podendo ser utilizada por muitos processos de desenvolvimento diferentes ou mesmo da forma que o engenheiro considerar mais adequada (GUEDES, 2009). A UML é representada por diversos diagramas, cujo objetivo é prover múltiplas visões da aplicação a ser modelada. Nesse sentido, cada diagrama analisa o sistema sob uma determinada visão, mas no final do processo é atingido a completitude da modelagem, já que os diagramas se complementam e assim teremos uma modelagem de todas as funcionalidades do sistema a ser desenvolvido. Dentre os diversos diagramas que a UML define, será descrito rapidamente sobre cada um dos diagramas oferecidos pela UML e que serão utilizados no presente trabalho. Estes sendo: Diagrama de casos de uso e Diagrama de máquina de estados Diagrama de casos de uso Este é o diagrama mais geral e informal da UML, utilizado principalmente nas fases de levantamento e análise de requisitos do sistema, sendo consultado também durante todo o processo de modelagem, servindo como base para outros diagramas. Procura identificar os atores (usuários, outros sistemas, ou até mesmo algum hardware especial) que irão interagir de alguma forma com o software. A notação utilizada para ilustrar os atores é a forma de um boneco, o caso de uso sendo representado por uma elipse, e o relacionamento de comunicação é representado por um segmento de reta ligando ator e caso de uso (GUEDES, 2009). A Figura 14 apresenta o diagrama de casos de uso das principais funcionalidades que o usuário terá disponível no aplicativo Buscalivro, e a seguir ele será descrito de forma mais detalhada.

61 61 Figura 14: Diagrama de casos de uso do aplicativo Buscalivro Fonte: Elaborado pelo autor. Editar cesta: Os livros contidos na cesta poderão ser alterados, possibilitando o usuário adicionar mais livros à cesta ou ainda remover um livro que já estava incluído. Remover cesta: O usuário poderá remover uma determinada cesta de livros. Ao removê-la, a relação de livros não é mais mantida, ou seja, os livros também são removidos. Encerrar cesta de livros: A cesta de livros pode ser encerrada, remetendolhe a informação de que a procura de livros desta cesta de livros está concluída. Visualizar lista de cestas de livros: Toda a busca de livros cria uma cesta de livros, o aplicativo deverá possuir a funcionalidade de listar as cestas criadas. Visualizar ajuda: O aplicativo deverá possuir uma opção de visualização de ajuda, onde são descritas com detalhes das opções disponíveis, bem como uma imagem de organização dos livros nas estantes. Visualizar mapa: Uma das principais funcionalidades do aplicativo, onde é apresentado um mapa de determinado andar da biblioteca. E quando o usuário encontrar uma imagem QR-Code de posicionamento e apresentado um marcador indicando no mapa a sua localização. escaneá-la, será

62 62 Nova Busca: Para facilitar a usabilidade do aplicativo, esta opção remete ao processo seguindo uma linha de passo a passo, para facilitar todo o processo de busca. Escanear QR-Code: O usuário poderá através do aplicativo escanear imagens QR-Code, as quais irão conter informações referentes aos livros e posicionamentos no espaço da biblioteca. Caso seja escaneada uma imagem QRCode de livro, o livro será armazenado em uma cesta de livros no banco de dados do aplicativo no smartphone, desde que o livro possua pelo menos um exemplar disponível para empréstimo. Quando uma imagem QR-Code de posicionamento for escaneada, no mapa do andar da biblioteca será apresentado um marcador do respectivo ponto, indicando a localização atual do usuário. Adicionar livro à cesta: Ao escanear uma imagem QR-Code de livros, os dados são verificados e o registro do livro é criado e já vinculado a respectiva cesta de livros em aberto. Visualizar prateleira: Apresentar um desenho de uma estante de livros, onde é apresentada uma indicação de em qual prateleira o respectivo livro se encontra Diagrama de máquina estados O diagrama de máquina de estados demonstra o comportamento de um elemento por meio de um conjunto finito de transações de estado, também conhecidas como uma máquina de estados. É utilizado para expressar o comportamento de uma determinada parte do sistema. Normalmente baseia-se em um caso de uso, mas também pode ser utilizado, para acompanhar estados de outros elementos, como por exemplo, uma instância de uma classe (GUEDES, 2009). Um estado é uma situação na vida de um objeto durante a qual ele satisfaz alguma condição ou realiza alguma atividade. Os estados estão associados a outros pelas transições, cuja é representada por uma linha conectando os estados com uma seta apontando para um destes. Estes elementos estão presentes na Figura 15, é apresentado o diagrama de estados do processo de busca de um livro realizado pelo usuário.

63 63 Figura 15: Diagrama de estados do processo de busca Fonte: Elaborado pelo autor.

64 Modelo relacional O diagrama entidade-relacionamento (ER) busca representar um modelo baseado na percepção do mundo real, sendo que um conjunto de objetos são representados por entidades as quais se relacionam. Em uma analogia, pode-se conceituar entidade como uma planilha, sendo que os campos são as colunas desta planilha, cada campo é definido por um certo tipo de dado. O modelo de dados é composto pelas entidades fundamentais para o funcionamento do aplicativo Buscalivro. Assim sendo, neste modelo constam somente as entidades necessárias, logo não sendo consideradas as entidades necessárias para a Aplicação Web Buscalivro. Figura 16: Diagrama E.R. do aplicativo Buscalivro Fonte: Elaborado pelo autor. Como é possível observar na Figura 16, o modelo de dados é composto pelas seguintes tabelas existentes no banco de dados do aplicativo:

65 65 [livros]: Onde são guardados os dados mais relevantes dos livros que são buscados pelo usuário. Estes dados são provenientes do processo de escaneamento de imagens QR-Code do tipo de livro; [cestas]: Sempre que o usuário realizar uma nova busca de livros, existe a possibilidade de criar uma nova cesta de livros ou utilizar uma já existente, será registada nesta tabela; [cestas_livros]: A cada escaneamento de uma imagem QR-code do tipo livro, a informação do livro é decodificada, e é criado um registro para o referido livro na tabela de [livros], após isso este mesmo registro é vinculado à cesta através desta tabela. Um aspecto importante a ressaltar, relaciona-se ao campo idlocalizador cujo o qual é obtido através do QR-Code do tipo livro, realizando assim o vínculo com a tabela de [localizadores]. Além disso, a tabela ainda está vinculada às tabelas [livros] e [cestas]; [localizadores]: Define todos os pontos de localização do espaço da biblioteca, juntamente com as localizações onde os livros estão vinculados. Composta pelas informações de andar, estante, área, prateleira, caminho descritivo da imagem do andar, pontos X e Y para marcação no mapa e um campo para uma descrição complementar, este utilizado para localizadores de posicionamento. Tabela esta que é criada ao iniciar o aplicativo pela primeira vez, sendo que após isso, são buscadas atualizações com a interface da Aplicação Web Buscalivro em um determinado espaço de tempo. Os campos px e py, representam os pontos em pixeis na imagem que é referenciada pelo campo imagemandar. A imagem referenciada pelo campo imagemandar é transmitida juntamente com os dados nas atualizações que o aplicativo realiza.

66 66 7 DESENVOLVIMENTO DO PROTÓTIPO Nas seções seguintes será apresentado o desenvolvimento do protótipo do aplicativo Buscalivro baseando em todas informações apresentadas na sessão anterior. O tamanho final do protótipo do aplicativo Buscalivro instalado no smartphone foi cerca de 5.59 MB (Megabyte). Onde cerca de 5.16 MB são referentes ao tamanho da aplicação em si, o restante do espaço é ocupado pelo cache da aplicação 12 KB (Kilobyte) e a base de dados 440 KB. Ao final dos testes realizados com os usuários, o banco de dados contido no aplicativo Buscalivro ficou composta de 31 cestas de livros, 2686 marcadores de localização de livros e de posicionamento, e ainda 73 registros de livros, lembrando que a cada captura de QR-Code de um livro realizado, um novo registro para o mesmo é criado. 7.1 Limitações do protótipo O desenvolvimento da comunicação web service com a Aplicação Web Buscalivro não foi contemplada, ao invés disso, os dados das localizações foram carregados manualmente através da importação de um arquivo de 1.1MB contido no aplicativo Buscalivro. O mapa utilizado pelo aplicativo representa o atual layout do segundo andar da biblioteca do Centro Universitário Univates. Este andar foi escolhido devido ao fato de concentrar a maior quantidade de livros de seu acervo. Ele foi construído com base na planta baixa e atualizado realizando visitas ao ambiente. Além disso, as inscrições Área A e Área B atualmente não existem na biblioteca, foram criadas para com a finalidade de ser um identificador interno para a criação da estrutura dos pontos de localização. A Figura 17 apresentada imagem do mapa que foi utilizada no protótipo.

67 67 Figura 17: Mapa do segundo andar da biblioteca Fonte: Elaborado pelo autor. 7.2 Tecnologias utilizadas Como apoio para o desenvolvimento, se fez uso de várias ferramentas que possuem os seguintes propósitos: armazenamento, comunicação, interface e algoritmos. Algumas tecnologias foram adotadas e serão mais bem detalhadas ao decorrer desse seção, Banco de dados De acordo com DATE (2000), um sistema de banco de dados é considerado um sistema computadorizado cujo propósito geral é armazenar informações e permitir ao usuário buscar e atualizar essas informações quando for solicitado. Para criar e manter a informação da localização dos livros, será necessário utilizar um banco de dados sendo executado juntamente a aplicação web. O banco de dados responsável nesse segmento do projeto foi o PostgreSQL. Também foi necessário utilizar um banco de dados junto ao smartphone do usuário dedicado para o aplicativo, tendo em vista a necessidade de manter armazenados dados para a aplicação. Portanto, foi utilizado o Sqlite pois o mesmo já possui suporte nativo ao sistema operacional Android e tem a característica de um baixo consumo de recursos.

68 Linguagens de programação Para o desenvolvimento do protótipo do acervo bibliográfico (servidor web) foi utilizada a linguagem PHP (Hypertext Preprocessor). É uma linguagem de programação de ampla utilização, livre, interpretada, utilizada em sua grande maioria para desenvolvimento web e que pode ser mesclada dentro do código HTML (HyperText Markup Language). Segundo BEHAR (2003), a linguagem PHP possui vantagens como: simplicidade, velocidade, segurança, facilidade de configuração e estabilidade, utilizando seu próprio sistema de administração, possuindo um método sofisticado para lidar com variáveis. Do lado do smartphone, foi utilizada a linguagem de programação Java, tendo em vista que é a linguagem utilizada pelo sistema operacional Android, como já visto anteriormente Informações em imagens QR-Code Conforme já mencionando na Seção 2.2.4, para obter a informação de localização foi feito uso de localizadores no formato de QR-Code alocadas em determinados pontos dentro do espaço da biblioteca. Para gerar esta informação da localização de cada livro contido no protótipo de acervo bibliográfico, foi necessário percorrer fisicamente a biblioteca tomando nota de cada estante e prateleira contida no andar. Tendo já definida a estrutura da informação da localização dos livros, esta informação foi utilizada junto das imagens QR-Code que serão geradas para cada livro e apresentadas no momento da pesquisa do mesmo. Para tanto foram criados dois tipos de QR-Codes, um deles sendo referente aos livros e outro para posicionamento dentro do espaço da biblioteca. A Figura 18 apresenta uma imagem de QR-Code de posicionamento, juntamente com a descrição dos campos contidos nesta imagem.

69 69 Figura 18: Descrição do QR-Code do tipo posicionamento Fonte: Elaborado pelo autor. A Figura 19 apresenta as informações referentes ao livro, juntamente com o código de localizador que o mesmo está vinculado. Figura 19: Descrição do QR-Code do tipo livro Fonte: Elaborado pelo autor Leitor QR-Code A biblioteca externa ZBar foi utilizada para geração dos códigos QR-Code. A mesma é disponibilizada pelo endereço https://github.com/zbar/zbar/tree/master /android, seu foco é utilizar a câmera embutida em smartphones para ler e decodificar códigos de barras e códigos QR-Code no dispositivo, sem se comunicar com um servidor. 7.3 Interface do protótipo do acervo bibliográfico Foi construído um protótipo do acervo bibliográfico, o qual foi utilizado durante os testes para o escaneamento das imagens QR-Codes dos livros disponíveis. Foram catalogados 17 livros de diferentes áreas e alocados fisicamente em diferentes locais do 2º andar da biblioteca. A Figura 20 apresenta a interface do protótipo de acervo bibliográfico.

70 70 Figura 20: Relação de livros disponíveis para busca Fonte: Elaborado pelo autor. 7.4 Interfaces do protótipo do aplicativo Buscalivro Nesta seção são apresentados as interfaces do protótipo do aplicativo Buscalivro, contendo um maior detalhamento de cada uma destas. A Figura 21 apresenta a tela principal do protótipo do aplicativo Buscalivro. Nela observa-se as principais funcionalidades deste, estas sendo: Nova busca, Cesta de livros, Ver mapa e Ajuda. Além disso, estão disponíveis duas funcionalidades na barra superior desta interface:

71 71 Sair: Tocando no ícone desta, o usuário é questionado se deseja fechar o aplicativo, em caso afirmativo o aplicativo é fechado e o usuário é direcionado para a tela principal do sistema operacional Android. Sobre: Apresenta as informações legais do aplicativo, como autor, ano, página e telefones de contato. Figura 21: Menu principal do aplicativo Fonte: Elaborado pelo autor. Cada uma das quatro opções que compõe o menu principal serão descritas a seguir: Nova busca: Permite que o usuário inicie um novo processo de busca de livros pelo espaço da biblioteca. Para facilitar a usabilidade do aplicativo, esta opção remete ao processo seguindo uma linha de passo a passo, para facilitar todo o processo de busca. Cestas de livros: Apresenta uma relação das últimas cinco cestas de livros criadas anteriormente, estas ordenadas de forma decrescente pelas datas de criações. Ao tocar no registro da cesta e segurar alguns instantes, são apresentadas mais quatro operações nas cestas, estas sendo: Ver mapa, Encerrar cesta, Editar e Remover.

72 72 Ver mapa: Permite visualizar o mapa de um determinado andar da biblioteca, onde é possível escanear somente QR-Codes do tipo de posicionamento. Escaneando este tipo de QR-Code, é apresentado um indicador do mapa de onde o usuário se encontra. Ajuda: Apresenta o menu de ajuda contendo orientações de utilização e conceitos adotados pelo aplicativo. A Figura 22 apresenta uma relação de cestas de livros já criadas. São apresentadas informações referentes a cesta de livros, como o identificador numérico da cesta de livro, a data e hora de abertura e fechamento, além disso é apresentada a quantidade de livros que a cesta possui. Figura 22: Relação de cestas de livros Fonte: Elaborado pelo autor. Ao tocar no registro da cesta e segurar alguns instantes, são apresentadas mais quatro operações, estas sendo: Ver mapa, Encerrar cesta, Editar e Remover. Assim como apresenta a Figura 23 a seguir.

73 73 Figura 23: Opções da relação de cestas de livros Fonte: Elaborado pelo autor. Ao momento em que o usuário iniciar uma nova busca, o aplicativo irá lançar uma pergunta ao usuário caso uma cesta de livros ainda esteja em aberto, conforme representa a Figura 24. São apresentadas somente duas respostas que o usuário deverá selecionar: Usar esta: Indica que será usada a cesta que está aberta no momento; Fechar e criar nova: Ao selecionar esta resposta, o aplicativo irá fechar a cesta de livros que permanece em aberto e irá imediatamente criar uma nova cesta de livros sem nenhum livro contido nesta. Figura 24: Pergunta ao início de uma nova busca Fonte: Elaborado pelo autor. Caso não exista nenhuma cesta de livros em aberto, uma nova cesta de livros é criada imediatamente, dessa forma não exibindo a pergunta, representada na Figura 24, ao usuário.

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