Computação Ciente do Contexto - Parte II
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- Raíssa Galvão Candal
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1 Introdução à Computação Móvel Computação Ciente do Contexto - Parte II Francisco José da Silva e Silva Rafael Fernandes Lopes Laboratório de Sistemas Distribuídos (LSD) Departamento de Informática / UFMA 16 de abril de 2014 Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
2 Agenda 1 Adaptação da Aplicação a Mudanças de Contexto 2 Middleware para Computação Ciente de Contexto Context Toolkit MobileHealthNet 3 Leituras Recomendadas Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
3 Adaptação da Aplicação a Mudanças de Contexto Adaptação da Aplicação a Mudanças de Contexto Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
4 Adaptação da Aplicação a Mudanças de Contexto Abordagens para Adaptação da Aplicação a Mudanças de Contexto Execução de ações disparadas por mudanças de contexto Reconfiguração dinâmica paramétrica a partir de mudanças de contexto. Ex: bateria fraca não incluir anexos Reconfiguração dinâmica estrutural a partir de mudanças de contexto. Ex: bateria fraca substituição do algoritmo de compressão de dados Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
5 Adaptação da Aplicação a Mudanças de Contexto Ações Disparadas por Contexto: Active Badge (crachá) O active badge periodicamente dissemina um identificador único para determinar a localização do usuário; Eventos como chegando, saindo, estabelecido, ausente são gerados pelo Active Badge Location System; Um botão no crachá permite também disparar um evento atenção Monitores da atividade dos active badge executam comandos Unix conforme requerido; Usuários especificam ações disparadas por contexto em um arquivo de configuração contendo eventos e ações na forma: badge location event-type action john any attention emacs -display $NEARSTSTHOST:0.0 Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
6 Adaptação da Aplicação a Mudanças de Contexto Ações Disparadas por Contexto: Contextual Remiders (ParcTabs) Disponibiliza uma forma mais expressiva; Predicados podem conter data, tempo, localização e proximidade, conforme o exemplo abaixo. after April 15 between 10 and 12 noon in room with {User Adams} with {Type Display} having {Features Color} Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
7 Adaptação da Aplicação a Mudanças de Contexto Stick-E Note Considera que o usuário porta um PDA com conectividade sem fio e equipado com vários sensores, como um transceiver GPS; Uma Stick-E Note é um documento SGML (Standard Generalized Markup Language) com uma seção contexto e um corpo: <note> <at> "Noble Engineering Library" <body> Pick up the book from interloan library section Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
8 Adaptação da Aplicação a Mudanças de Contexto Abordagens para Reconfiguração Dinâmica: Reflexão Computacional Reflexão computacional: habilidade de um software observar ou até mesmo modificar a sua estrutura ou comportamento Introspecção: capacidade que um software tem de examinar sua própria estrutura, estado e representação Tipos: Estrutural: possibilita modificar a estrutura das classes ou objetos, através do acréscimo de atributos, métodos e modificação da hierarquia de herança Comportamental: possibilita modificar o comportamento dos programas em execução através da interceptação de ativações dos objetos, métodos, e atributos de interesse. Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
9 Adaptação da Aplicação a Mudanças de Contexto Abordagens para Reconfiguração Dinâmica: Reflexão Computacional Reflection: padrão arquitetural que divide um software em um meta-nível e em um nível base Meta-nível: representa a estrutura e o comportamento do software em elementos chamados meta-objetos Nível base: define a lógica da aplicação e a implementação das regras de negócio São causalmente conectados através de um protocolo de meta-objetos, de forma que modificações em um serão refletidas no outro Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
10 Adaptação da Aplicação a Mudanças de Contexto Abordagens para Reconfiguração Dinâmica: Programação Orientada a Aspectos Interesse: parte do domínio do sistema que se deseja tratar com uma unidade conceitual única Vários requisitos entrelaçados ao longo do código: logging, segurança, distribuição, persistência Esse código não está diretamente relacionado com a funcionalidade definida para essas classes e isso dificulta o desenvolvimento e manutenção do software POA expressa interesses entrelaçados em elementos chamados aspectos, desenvolvidos separadamente de outras partes do sistema e armazenados em uma unidade de código visível a todos os componentes do sistema Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
11 Adaptação da Aplicação a Mudanças de Contexto Abordagens para Reconfiguração Dinâmica: POA Organização do Software: Classes ou componentes, que constituem o código base do sistema e representam as regras de negócio da aplicação Aspectos que relacionam os requisitos funcionais e não-funcionais que afetam o comportamento do sistema e que estariam entrelaçados no código das classes ou componentes Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
12 Adaptação da Aplicação a Mudanças de Contexto Abordagens para Reconfiguração Dinâmica: POA Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
13 Middleware para Computação Ciente de Contexto Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
14 Middleware Computer 1 Computer 2 Computer 3 Computer 4 Appl. A Application B Appl. C Distributed system layer (middleware) Local OS 1 Local OS 2 Local OS 3 Local OS 4 Network Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
15 Serviços Típicos Relacionados ao Contexto Serviço de assinatura e entrega de informação contextual Serviço de consulta do contexto Serviço de transformação de contexto Serviço de síntese de contexto: une diversos tipos de informação de contexto Serviço de descoberta e gerenciamento Serviço de Atuador: ajuda a aplicação a realizar funções dependentes do contexto Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
16 Arquitetura Lógica de Middleware para Ciência de Contexto Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
17 Context Toolkit Context Toolkit Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
18 Context Toolkit Context Toolkit Desenvolvido na Georgia Tech; Framework orientado a objetos que permite a recuperação de informação de contexto através de mecanismos de polling e callbacks. Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
19 Context Toolkit Recursos do Context Toolkit: Context Widgets Componente que implementa o serviço de aquisição e entrega de informação de contexto; Interface entre sensores e as aplicações; Possuem estado e comportamento. Estado é representado por atributos e compartamento por funções de callback disparadas quando houver mudança de contexto; Entidades persistentes que podem ser compartilhadas por diversas aplicações; Podem armazenar e disponibilizar o histórico das informações de contexto, usualmente utilizado para prever futuras ações ou a intenção do usuário. Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
20 Context Toolkit Recursos do Context Toolkit: Context Interpreters Serviço de transformação de contexto; Exemplo: converter dados GPS em nomes de ruas; Pode ser utilizado para determinar uma informação de contexto de alto nível, como um contexto social ou motivacional; Ex: a partir de widgets em uma sala de conferência, determinar que um encontro está ocorrendo. Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
21 Context Toolkit Recursos do Context Toolkit: Context Agregators Juntam informações de contexto oriundas de fontes diversas (widgets e interpreters) de forma a representar o contexto associado a uma entidade; Uma entidade pode ser uma pessoa, sala, outro sistema de software, um dispositivo, etc... Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
22 Context Toolkit Recursos do Context Toolkit: Discover Disponibiliza serviço de descoberta e gerenciamento de fontes de informação de contexto; Mantêm um registro das capacidades dos widgets existentes; Aplicações podem consultar componentes por um nome específico ou que possuam um conjunto fornecido de capacidades/atributos. Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
23 MobileHealthNet MobileHealthNet Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
24 MobileHealthNet Arquitetura MHN Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
25 MobileHealthNet Arquitetura SDDL - Scalable Data Distribution Layer Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
26 MobileHealthNet MOBHA MobileHealthNet on Android API responsável pela comunicação entre clientes móveis Android e gateway User Service; Content Service; Chat Service; Context Service Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
27 MobileHealthNet Context Service Serviço ciente de contexto para prover e distribuir informações que serão utilizadas para o acompanhamento dos pacientes do MBH Aquisição de informações de contexto com qualidade; Serviço de notificações baseado em eventos; Mecanismo de distribuição centrado em dados Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
28 MobileHealthNet Arquitetura Context Service Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
29 MobileHealthNet Inicialização da Aplicação public static void startup() public boolean addcontextproviderrepository(string apkurl, String descriptionurl) public void registersubscribe(string username) Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
30 MobileHealthNet Requisição de Informações de Contexto void subscribecontextinformation(string requestedusername, String requestorusername, boolean secure, String contextinformationml) void publishsubscribecontextinformationresponse(string requestedusername, String requestorusername, String[] contextinformationunitid, boolean secure, boolean[] accepteds) Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
31 MobileHealthNet Requisição de Informações de Contexto void publishunsubscribecontextinformation(string requestedusername, String requestorusername, String[] contextinformationunitid, boolean secure) void unsubscribecontextinformation(string requestedusername, String requestorusername, String[] contextinformationunitid, boolean secure) Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
32 MobileHealthNet Exemplo ContextML <requirement> <contextinformation> <data name="systolicpressure"> <qualityofcontext> <property name="refresh\_rate" time="5000" kind="get\_last" amount="5"/> </qualityofcontext> </data> </contextinformation> </requirement> Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
33 MobileHealthNet Recebendo Dados de Contexto Deve-se implementar os seguintes métodos: void contextinformationrequest(string requestedusername, String requestorusername, String contextinformationml) void contextinformationresponse(string requestedusername, String[] contextinformationid, boolean[] accept) void contextinformation(string requestedusername, ContextInformationData cid) Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
34 MobileHealthNet Definindo Eventos de Contexto void subscribeevent(string requestedusername, String requestorusername, boolean secure, String eventdescriptionml) void publishsubscribeeventresponse(string requestedusername, String requestorusername, String[] rulename, boolean[] accepted) void publishunsubscribeevent(string requestedusername, String requestorusername, String[] rulename, boolean secure) Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
35 MobileHealthNet Exemplo eventdescriptionml <requirement> <event> <rule name="high blood pressure"> <condition context="systolicpressure" operator="gt" value="160" datatypevalue="java.lang.double" connector="and"/> <condition context="diastolicpressure" operator="gt" value="80" datatypevalue="java.lang.double"/> </rule> </event> </requirement> Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
36 MobileHealthNet Recebendo Notificações Deve-se implementar os seguintes métodos: void eventrequest(string requestedusername, String requestorusername, String eventdescriptionxml); void eventresponse(string requestedusername, String requestorusername, String[] rulename, boolean[] accept); void eventanalised(string requestedusername, String rulename, ContextInformationAnalised contextdata); Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
37 MobileHealthNet Solicitando Dado de Contexto Requisição Local subscribecontextinformation("dejailson","dejailson", false, xml); Requisição Remota subscribecontextinformation("sandra","dejailson", false, xml); Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
38 Leituras Recomendadas Leituras Recomendadas Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
39 Leituras Recomendadas Leituras Recomendadas Fundamentals of Mobile and Pervasive Computing Cap 4: Context-Aware Computing Frank Adelstein, Gupta, Richard III, Schwiebert McGraw-Hill, 2005 A Survey of Context Data Distribution for Mobile Ubiquitous Systems Paolo Bellavista, Antonio Corradi, Mario Fanelli, Luca Foschini ACM Computing Surveys, Vol. 44, No. 4, Article 24, August 2012 Gerenciamento Autonômico de Privacidade Baseado em Situação para Redes Sociais Móveis Cap 3: Computação Autonômica Ariel Soares Teles Qualificação de Doutorado, PPGEE, UFMA, 2014 Francisco e Rafael (UFMA/LSD) Computação Móvel 16 de abril de / 39
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