MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO PROJETO DE PESQUISA

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1 PROJETO DE PESQUISA Pesquisador Responsável: Nome: Gil Eduardo de Andrade CPF: Endereço: Rua Jocelina Bonato, 33 Sobrado 4 Jardim Monções Matinhos/PR Fone: (41) gil.andrade@ifpr.edu.br Regime de Trabalho: Dedicação Exclusiva (DE) Titulação: Especialista Campus: Paranaguá PR. Título do Projeto: Tecnologia Móvel para Captura e Armazenamento dos dados de Pesquisas Efetuadas no Litoral Paranaense pelos docentes do IFPR/Campus Paranaguá Resumo: Atualmente, o Instituto Federal do Paraná (IFPR), em especial o campus Paranaguá conta com diversos projetos de pesquisa. Durante todo o período de pesquisa desses projetos um grande volume de dados é gerado para posterior análise e utilização. Em alguns destes, os dados são coletados em pesquisas de campo, por mecanismo simples como lápis e papel e posteriormente armazenados em arquivos físicos (papel) ou em alguns casos em documentos digitais, como por exemplo, planilhas eletrônicas. Na busca por melhorias nas ferramentas de auxílio em atividades de pesquisa, o projeto proposto tem como principal objetivo o desenvolvimento de aplicações (softwares) que facilitem a coleta dos dados e armazenamento digital deles em um repositório (banco de dados). As pesquisas deste projeto estarão voltadas ao desenvolvimento de aplicações para dispositivos móveis (smartphones) com intuito de coletar os dados levantados pelos docentes em suas pesquisas de campo. Os dispositivos irão armazenar, preliminarmente, os

2 dados e posteriormente repassá-los para um repositório institucional de dados a ser implantado. Introdução e Justificativa/ Relevância: A utilização de tecnologias de informação e telecomunicações permite o aumento da produtividade, consistência e confiabilidade desde a coleta ao armazenamento e processamento de dados. Na maioria dos casos, os métodos utilizados para coleta de dados de pesquisas pelos professores do IFPR campus Paranaguá, ainda ocorrem da forma tradicional, ou seja, anotações em papéis ou documentos eletrônicos, como por exemplo, planilhas eletrônicas. Além disso, muitas vezes os dados não são armazenados de uma forma segura e de fácil recuperação e manuseio. A utilização desses modelos dificultam que informações tão valiosas sejam disponibilizadas de forma rápida, eficiente e segura à nível institucional. Estudos mostram que atualmente mais de 3 bilhões de pessoas possuem aparelho celular, ou seja, mais da metade da população mundial. O mercado corporativo também está crescendo e diversas empresas investindo na incorporação das aplicações móveis a seu cotidiano para agilizar negócios, ampliar lucros e reduzir custos. A mobilidade cada vez mais vem sendo requisitada neste mundo moderno em diversos setores. Não seria diferente na pesquisa, ensino e extensão. Diante deste cenário, o uso de equipamentos portáteis, como por exemplo, telefones celulares, surgem como uma importante ferramenta para coleta de dados. Os dispositivos portáteis permitem que pesquisadores anotem já em campo seus dados de forma digital. Todavia, para um uso eficiente destes equipamentos aplicações ou aplicativos precisam ser desenvolvimentos para garantir a integridade e consistência dos dados, para tal a plataforma Android tem sido amplamente usada. As empresas e os desenvolvedores buscam uma plataforma moderna, ágil, confiável e flexível para tornar tudo isso mais viável e cada vez mais uma realidade para todos, criando aplicações corporativas para auxiliar em suas atividades. O Android consiste em uma nova plataforma de desenvolvimento para aplicativos

3 móveis como smartphones, baseada em um sistema operacional Linux, com diversas aplicações já instaladas e ainda um ambiente de desenvolvimento ousado e inovador. É uma plataforma única e consolidada, de código aberto (open-source) para atender as expectativas e demandas do mercado atual, contém uma interface visual e gráfica rica, GPS, integração com o Google Maps, banco de dados integrado, suporte a multimídia, etc. Além de ser um software livre, o que não resultaria em custos adicionais com licenças, permite desenvolver e integrar aplicações de forma simplificada utilizando a linguagem de programação Java e um ambiente de desenvolvimento de alto nível e produtividade. Mas o ponto forte do Android é mesmo seu Sistema Operacional baseado no kernel 2.6 do Linux, que se encarrega de gerenciar a memória, os processos, threads e a segurança dos arquivos e pastas, redes e drivers, permitindo que diversas aplicações possam ser executadas ao mesmo tempo, e que aplicações em segundo plano sejam executadas sem que o usuário perceba, enquanto executa outra tarefa. Cada aplicativo no Android dispara um novo processo no sistema operacional. Alguns deles podem exibir uma tela para o usuário, e outros podem ficar em execução em segundo plano por tempo indeterminado. Diversos processos e aplicativos podem ser executados simultaneamente, e o kernel do sistema operacional é o responsável por realizar todo o controle da memória utilizada pelos mesmos. Caso necessário, o próprio sistema operacional pode decidir encerrar algum processo para liberar memória e recursos, e até reiniciar o mesmo processo posteriormente, quando a situação estiver controlada. Toda segurança no Android é baseada na segurança do Linux, sendo que acada aplicação é executada em um único processo e cada processo por sua vez possui uma thread dedicada. Para cada aplicação instalada no celular é criado um usuário no sistema operacional para ter acesso a estrutura de diretórios, desta forma apenas usuários autorizados podem ter acesso a esta aplicação. A criação de repositório (banco) de dados torna-se indispensável para armazenamento dos dados obtidos. Atualmente, os bancos dados são essenciais

4 para qualquer organização, pois possibilitam que um grande volume de os dados seja armazenado de forma segura, consistente, integrada e de fácil recuperação. Deste modo, parece adequado que pesquisadores utilizem como instrumento de coleta de dados, em meio digital, dispositivos móveis com aplicações desenvolvidas especificamente para seus propósitos. Quando localizados no campus Paranaguá, com o uso das redes sem fio (wireless), os dados podem ser transmitidos e armazenados automaticamente em um banco de dados institucional. Além disso, como bancos de dados permitem rápida recuperação, um portal para divulgação de informações de pesquisa pode ser desenvolvido futuramente. Técnicas de mineração de dados também podem ser utilizadas, a partir dos dados armazenados, em busca de padrões que permitam prever situações futuras ou descrever certos comportamentos dentro do domínio do problema pesquisado. Por fim, dados de um projeto de pesquisa podem ser facilmente cruzados com dados de outro projeto de pesquisa, gerando assim uma rica fonte de informação estratégica de pesquisa para o campus. Objetivos: Objetivo Principal: Auxilar o método de levantamento de dados dos pesquisadores deste campus, criando um sistema para coleta digitalizada dos dados de pesquisa, por meio de um dispositivo móvel (smartphone), aperfeiçoando-o, e posterior armazenamento em um repositório de dados institucional dentro do campus Paranaguá para acesso as informações de forma rápida e eficiente pelos docentes e/ou servidores da instituição. Objetivos Secundários: Como consequência da utilização desse sistema informatizado de coleta e armazenamento de dados no IFPR campus Paranaguá os objetivos secundários se dariam de modo a:

5 a. Auxiliar na apresentação dos projetos de pesquisa realizados pelos docentes nos eventos e/ou atividades de ensino promovidas no Instituto Federal do Paraná, campus Paranaguá; b. Realizar levantamento de fontes e pesquisa de campo em andamento por parte dos docentes, permitindo que possam, utilizar essas informações em formato de gráficos e tabelas; c. Criação de uma base de dados, ao longo dos anos, com uma gama de informações sobre o litoral paranaense de grande valor cultural e intelectual para a Instituição e o Município; d. Obtenção a longo prazo de um vasto referencial bibliográfico digital que ajudará diversos outros projetos de pesquisa voltados ao litoral paranaense, utilizando ferramentas técnicas de computação, para cruzar dados obtidos em diferentes projetos e produzir informações relevantes sobre o mesmo; Material e Métodos: Os procedimentos inciais para o desenvolvimento do projeto visam o levantamento de informações sobre os projetos de pesquisa com os professores do IFPR/Paranaguá no intuito de conhecê-los, definindo assim a melhor estratégia para criação de um sistema que otimize o levantamento de dados vindo da realização de pesquisas de campo. Após esta primeira etapa, será iniciado o processo de Engenharia de Software, voltado para especificação e desenvolvimento do sistema, utilizando tecnologias e práticas de gerência de projeto, objetivando organização, produtividade e qualidade. O modelo de Ciclo de Vida de desenvolvimento consistirá em: Fase 0: Estudo de Viabilidade Antes de avançar com uma análise mais detalhada dos requisitos será feita uma interação com os "stakeholders", professores e pesquisadores com intuito de

6 encontrar a melhor de contribuição que o sistema pode trazer, dadas as questões econômicas, políticas, ambientais e recursos disponíveis. Esse estudo culminará com a geração de um relatório e deteminará a forma como será dada a continuação do desenvolvimento do projeto, tornando mais claras possíveis restrições (temporais e organizacionais). Fase 1: Levantamento de Requisitos Tem como objetivo compreender o escopo do sistema, identificando todas as partes interessadas. Busca capturar, identificar e analisar as dificuldades de desenvolvimento, no que diz respeito a definição das funcionalidades do sistema, visto que professores e pesquisadores podem não saber espeficicar de forma clara quais requisitos são necessários, ou então podem expressar uma mesma funcionalidade de forma distinta. Nesta fase serão utilizados como técnicas, reuniões para discutir atributos e métodos do sistema e Brainstorming (tempestade de idéias), para gerar um elevado número de idéias em pouco tempo. O resultado desta fase irá gerar uma documentação que refletirá os requisitos e decisões tomadas sobre o sistema que será desenvolvido. Fase 2: Projeto (Produto: modelo físico) Tem como foco produzir a Análise Essencial do sistema, ou seja, definir um modelo, como forma de capturar a realidade, prevendo os comportamentos do software e o entendimento entre suas diversar partes. Será composta por: MODELO ESSENCIAL Irá capturar os requisitos de tal forma que seja possível identificar exatamente o que o sistema deve fazer, para isso 3 ferramentas serão utilizadas: 1) Declaração de Objetivos: especificará o propósito do sistema, mostrando o problema apresentado pelo sistema atual, as expectativas dos

7 professores e pesquisadores em relação ao sistema que será desenvolvido, suas vantagens e benefícios. 2) Diagrama de Contexto: mostrará o relacionamento do sistema com o meio. Serve para modelar a idéia geral do projeto, permitindo visualizar com quem o sistema interage. 3) Lista de Eventos: consistirá na criação de uma lista com todos os eventos do sistema, contendo os estímulos que ocorrem no mundo exterior, as respostas que devem ser produzidas e ações que devem ser emitidas pelo sistema. MODELO COMPORTAMENTAL Expressará como sistema deve reagir para produzir as respostas indicadas na lista de eventos do Modelo Essencial obtido anteriormente. Serão utilizados como ferramental nesta etapa os seguintes itens: 1) Diagrama de Fluxo de Dados Individual (DFD Individual): produzirá a especificação dos processos associados a cada evento. 2) Diagrama de Fluxo de Dados Detalhado (DFD Detalhado): produzirá a especificação dos processos mais complexos que não podem ser demonstrados apenas com a utilização do DFD Individual. 3) Modelo Lógido de Dados (MLD): representará o sistema sob a lógica de Diagramas de Entidade e Relacionamento (DER), onde as entidades representam as informações a serem guardadas no sistema e os relacionamentos as ligações entre as entidades. 4) Dicionário de Dados (DD): permitirá visualizar o formato do repositório de dados do sistema. 5) Diagram de Transição de Estados (DTE): produzirá a modelagem dos aspectos de tempo do sistema, mostrando os diferentes estados (situação em um dado momento) dos processos ao longo do funcionamento do software e a transição entre eles. Fase 3: Implementação e Testes Unitários

8 Permitirá investigar o sistema a fim de fornecer informações sobre sua qualidade em relação ao contexto em que deve operar. Isso fará com que falhas ocorridas por especificações mal elaboradas (erradas ou incompletas) e requisitos impossíveis de serem implementados possam ser identificados. Terá fundamental importância no processo de garantia da qualidade do software, porque é uma maneira viável de assegurar a melhoria do processo de desenvolvimento. As ferramentas necessárias para implementação desta etapa são: 1) Teste de Caixa Branca: irá avaliar o comportamento dos componentes internos do sistema. Esta técnica trabalha diretamente em cima do código fonte do componente, sendo possível produzir testes de fluxo, condição, ciclos e tempo. 2) Teste de Caixa Preta: também conhecido com teste funcional, orientado a dado ou orientado a entrada e saída. Avaliará o comportamento externo dos componentes do sistema, sem considerar seu comportamento interno. Fornecendo múltiplas entradas é possível obter ótimos resultados, sendo aceitável em todas as fases de teste, unitário, integração, teste sistema e aceitação. 3) Teste de Caixa Cinza: permitirá mesclar as técnicas de caixa branca e caixa preta, obtendo resultados mais precisos. 4) Testes Não-Funcionais: permitirá testar casos inválidos ou inesperados de entradas, de forma a avilar a tolerância e robustez do sistema. 5) Testes de Sistema: tem como objetivo executar operações sobre a ótica do usuário final, varrendo funcionalidades em busca de falhas com relação aos objetivos iniciais e requisitos especificados. 6) Testes de Aceitação: são realizados por um grupo de usuários finais, que simulam operações no sistema para verificar se seu comportamento está de acordo com esperado. Determinará se o sistema satisfaz ou não seus critérios de aceitação. Fase 4: Integração e Implantação

9 Tem como objetivo a integração de todos os módulos do sistema, intercalando as atividades de liberação, instalação, ativação e desativação do software: 1) Liberação: indica o final do processo de desenvolvimento. 2) Instalação: implantação do software no ambiente para qual foi projetado. 3) Ativação: execução do software no ambiente para o qual foi projetado. Cronograma: ATIVIDADES 1 Denifinação Estratégia Levantamento de Requisitos (LR) Documento (LR) Projeto Modelo Essencial Projeto Modelo Comportamental Implementação do Sistema Testes Unitários e Integrados Implantação do Sistema FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ Recursos (Físicos, Materiais e Financeiros): 1 Smartphone com sistema operacional Google Android. 1 Computador para instalação de um SGBD. 1 O mês de janeiro não é contemplado no cronograma, por que caracteriza período de férias.

10 Processador com 4 núcleos 8M Cache Memoria 8GB DDR3 1333Mhz HD 1000GB Serial ATA 7200rpms Gravador de CD/DVD Teclado e Mouse Optico Monitor LCD 15' Sem Sistema Operacional 1 Computador desenvolvimento: Processador com 2 núcleos 4MB Cache Memoria 4GB DDR3 1333Mhz HD 500GB Serial ATA 7200rpms Gravador de CD/DVD Teclado e Mouse Optico Monitor LCD 15' Sem Sistema Operacional Bibliografia: ANDRADE, Paulo Fernando Carneiro de. Novos paradigmas e teologia da libertação. In: ANJOS, Márcio Fabri dos. (Org.). Teologia e novos paradigmas. São Paulo: Soter/Loyola, p JHONSON, Thienne M. Java para Dispositivos Móveis Desenvolvendo Aplicações com J2ME. São Paulo: Novatec, ª edição. JUNIOR, Maurício Pereira Borges. Aplicativos Móveis. São Paulo: Ciência Moderna, ª edição. LECHETA, Ricardo R. Google Android: Aprenda a Criar Aplicações para Dispositivos Móveis. São Paulo: Novatec, ª edição. MUCHOW, John. Core J2ME Tecnologia e MIDP. São Paulo: Pearson Education, ª edição.

11 TANEMBAUM, Andrew S.; STEEN, Maarten Van. Sistemas Distribuídos Princípios e Paradigmas. São Paulo, ª edição. TERUEL, Evandro Carlos. Web Mobile Desenvolva Sites para Dispositivos Móveis. São Paulo: Ciência Moderna, ª edição. YUAN, Michael Juntao. Enterprise Education, ª edição. J2ME Prentice Hall. São Paulo: Pearson Pesquisador Paranaguá/PR, 03 de dezembro de Local Data

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