Sistemas embarcados, inclusive para eletrônica de consumo, vêm se tornando cada vez mais complexos, requerendo a utilização de novas tecnologias, bem como novas abordagens para o seu desenvolvimento. Em particular, o desenvolvimento de aplicações para TV Digital interativa têm requerido crescente aplicação de novas técnicas de programação e engenharia de software, visando facilitar o desenvolvimento e manutenção desses sistemas. Em paralelo, arquiteturas de referência, um tipo especial de arquitetura de software, têm sido proposta para diversos domínios de aplicação e têm contribudo efetivamente para o desenvolvimento, padronização e evolução de sistemas de software de tais domínios. Contudo, o uso de arquiteturas de referência ainda não foi explorado em profundidade no desenvolvimento de aplicações para o domínio de TV Digital. Nesse contexto, o principal objetivo desse trabalho e propor uma arquitetura de referência para o domínio de TV Digital interativa, que facilite o desenvolvimento de aplicações para o ambiente procedural do middleware para o receptor digital. Como principais resultados alcançados neste trabalho, têm-se a contribuição para a área de TV Digital, buscando promover essa área que têm se destacado consideravelmente nos últimos anos / Embedded systems, especially in consumer electronics, are becoming increasingly complex, requiring the use of new technologies and approaches for their development. In particular, the development of interactive applications for digital TV requires new programming techniques and software engineering practices in order to facilitate the reliability and maintenance of these systems. In a parallel perspective, reference architectures, an special type of software architecture, have been proposed for several applications domain and have effectively contributed to the development, standardization, and evolution of software systems on such domains. However, the use of reference architectures has not been in depth explored in the digital TV domain. In this context, this work proposes a reference architecture for this domain. This architecture enables the development of applications for the procedural middleware environment for the digital TV receiver. The main result achieved in this work is the contribution to the development of interactive TV middleware-based applications, aiming at promoting this area that has been substantially explored in recent years

Software architectures have played an essential role in determining the quality of software systems. In this scenario, reference architectures is a special type of software architecture that has successfully supported the development, standardization, and evolution of a set of systems. Considering their relevance, many reference architectures are established for diverse domains, such as health, automotive, robotics, and transportation systems. These application domains continually evolve and their reference architectures also need to evolve to continue to be efficient for such domains. However, many of them have not been adequately evolved. Diverse elements, such as design decisions and adherence to good design practices, influence the ability of reference architectures to support continuous changes while maintaining their efficiency; therefore, a major challenge is to ensure the sustainability in reference architectures. Hence, it is quite interesting to be able to analyze the sustainability of these architectures. The main objective of this Masters project is to establish a model concerning factors for analyze sustainability in reference architectures. In order to evaluate our proposal, a survey was conducted with experts to validate such model. 90% of experts agree that the model can be useful to indicate whether a reference architecture is sustainable or not, and 80% of experts think that our model can be useful for building newly sustainable reference architectures. / Arquiteturas de software desempenham um papel essencial na determinação da qualidade de sistemas de software. Nesse cenário, arquitetura de referência é um tipo especial de arquitetura de software que tem apoiado com êxito o desenvolvimento, padronização e evolução dos sistemas. Considerando sua relevância, muitas arquiteturas de referência foram estabelecidas para diversos domínios, tais como saúde, automotivo e robótica. No entanto, esses domínios de aplicações continuamente evoluem e suas arquiteturas de referência também precisam evoluir para continuar apoiando tais domínios. Diversos elementos, tais como as decisões do projeto e aderência às boas práticas de projeto, influenciam a capacidade das arquiteturas de referência para suportar mudanças contínuas, mantendo sua eficiência. Portanto, um grande desafio é garantir a sustentabilidade em arquiteturas de referência. Assim, o objetivo principal deste projeto de Mestrado é estabelecer um modelo com fatores para analisar a sustentabilidade em arquiteturas de referência. Para avaliar nossa proposta, um survey com especialistas foi conduzido vala validar tal modelo. 90% dos especialistas concordam que o modelo pode ser usado para indicar se uma arquitetura de referência é sustentável ou não, e 80% dos especialistas consideram que nosso modelo pode ser útil para projetar novas arquiteturas de referências sustentáveis.

Sistemas embarcados, inclusive para eletrônica de consumo, vêm se tornando cada vez mais complexos, requerendo a utilização de novas tecnologias, bem como novas abordagens para o seu desenvolvimento. Em particular, o desenvolvimento de aplicações para TV Digital interativa têm requerido crescente aplicação de novas técnicas de programação e engenharia de software, visando facilitar o desenvolvimento e manutenção desses sistemas. Em paralelo, arquiteturas de referência, um tipo especial de arquitetura de software, têm sido proposta para diversos domínios de aplicação e têm contribudo efetivamente para o desenvolvimento, padronização e evolução de sistemas de software de tais domínios. Contudo, o uso de arquiteturas de referência ainda não foi explorado em profundidade no desenvolvimento de aplicações para o domínio de TV Digital. Nesse contexto, o principal objetivo desse trabalho e propor uma arquitetura de referência para o domínio de TV Digital interativa, que facilite o desenvolvimento de aplicações para o ambiente procedural do middleware para o receptor digital. Como principais resultados alcançados neste trabalho, têm-se a contribuição para a área de TV Digital, buscando promover essa área que têm se destacado consideravelmente nos últimos anos / Embedded systems, especially in consumer electronics, are becoming increasingly complex, requiring the use of new technologies and approaches for their development. In particular, the development of interactive applications for digital TV requires new programming techniques and software engineering practices in order to facilitate the reliability and maintenance of these systems. In a parallel perspective, reference architectures, an special type of software architecture, have been proposed for several applications domain and have effectively contributed to the development, standardization, and evolution of software systems on such domains. However, the use of reference architectures has not been in depth explored in the digital TV domain. In this context, this work proposes a reference architecture for this domain. This architecture enables the development of applications for the procedural middleware environment for the digital TV receiver. The main result achieved in this work is the contribution to the development of interactive TV middleware-based applications, aiming at promoting this area that has been substantially explored in recent years

A área de pesquisa de Arquitetura de Software tem recebido cada vez mais atenção dentro da Engenharia de Software, visto que arquiteturas de software têm tido papel determinante para a qualidade de sistemas de software. Nesse contexto, arquiteturas de referência surgiram como um tipo especial de arquitetura que provê diretrizes para construção de arquiteturas de software de uma dada classe de sistemas, promovendo também o reúso do conhecimento sobre um dado domínio de aplicação. Considerando sua relevância, arquiteturas de referência têm sido propostas e utilizadas com sucesso em diferentes domínios. Em outra perspectiva, a indústria de software tem cada vez mais adotado métodos ágeis de desenvolvimento de software, visando, entre outros aspectos, diminuir o tempo de entrega de seus produtos. De um modo geral, esses métodos têm como característica comum ciclos curtos de produção e entrega no desenvolvimento de software. Consequentemente, minimizam a quantidade de documentação gerada no processo. Dessa forma, parece ser conflitante a adoção de arquiteturas de referência no contexto de métodos ágeis. No entanto, iniciativas já podem ser encontradas, apesar de haver uma carência de trabalhos que propõem a utilização de ambas de forma integrada. Dessa forma, o principal objetivo desse projeto de mestrado foi o estabelecimento um processo ágil de desenvolvimento de software, denominado AGIRA, que explora as vantagens do uso de arquiteturas de referência. A avaliação de tal processo foi realizada em duas frentes. A primeira foi por meio da condução de um action case com alunos de uma disciplina de Arquitetura de Software da Universidade de Bolzano. A segunda frente foi conduzida através de um questionário com especialistas da indústria. Resultados alcançados mostram que o AGIRA tem potencial para ser utilizado pela indústria e que, dessa forma, arquiteturas de referência podem ser aplicadas juntamente com métodos ágeis / Software architectures and reference architectures have been playing a significant role in determining the success of software systems. In particular, reference architectures have emerged, achieving well-recognized understanding of specific domains, promoting reuse of design expertise and facilitating the development of systems. In another perspective, agile methods have been widely adopted as a promising iterative, incremental and collaborative software development process, including by the software industry. However, it is observed that reference architectures have not been widely used together with agile methods. Therefore, the main advantage of reference architectures, i.e., the reuse of knowledge contained in such architectures, has not been combined with the agility promoted by these methods. In this sense, the main objective of this master´s project was to establish an agile software development process, named AGIRA, that aims at exploring the advantages of the use of reference architectures. The evaluation of the process was done in two parts. The first one was through the conduction of an action case with students of a Software Architecture course in the University of Bolzano. The second part of the evaluation was done in the industry context, through the conduction of a survey with experts in software architecture and agile methods. Results point out that AGIRA has potential to be used by the industry and, consequently, reference architectures can be used in the context of agile methods

Arquiteturas de referência são construídas por combinarem as melhores praticas, padrões, plataformas e componentes para a construção e padronização de sistemas de software de um determinado domínio. De fato, diversas arquiteturas de referência podem ser encontradas para o domínio de sistemas embarcados, motivadas principalmente pela importância e complexidade crescentes que esses sistemas de software vêm apresentando. Dentre as atividades para elaboração de uma arquitetura de referência, a descrição apropriada dessa arquitetura é essencial para permitir que ela seja de fato utilizada. Contudo, não há na literatura um consenso sobre qual a melhor maneira de descrever arquiteturas de referência do domínio de sistemas embarcados, os tipos de informação que devem ser capturados ou ainda o conjunto de pontos de vista que pode ser construído. Visando sistematizar e padronizar a representação de arquiteturas de referência de sistemas embarcados, este trabalho propõe o método ProSA-Re. O método baseia-se nos resultados de uma revisão sistemática conduzida sobre o assunto e estabelece um conjunto de atividades e diretrizes para a construção da representação de arquiteturas de referência de sistemas embarcados. O método também esclarece o ciclo de vida de arquiteturas de referência, de modo a auxiliar na manutenção e na evolução das representações construídas com o seu apoio. Para ilustrar o ProSA-Re, uma representação da arquitetura de referência de sistemas multiagentes locais foi elaborada. Em seguida, a realização de uma avaliação com especialistas da área de arquitetura de software e um estudo de caso com usuários dessa representação permitiram a identicação de vantagens e limitações desse método. Espera-se que os resultados alcancados nesta dissertação possam contribuir para o reúso do conhecimento arquitetural e o desenvolvimento mais eficiente de sistemas de software do domínio de sistemas embarcados / Reference architectures combine the best practices, standards, platforms, and components to standardize software systems of a given domain. In this sense, reference architectures can be found for embedded systems, motivated by the increasing importance and complexity that these systems must cope with. In particular, the representation of the reference architecture is an essential activity for it to be used in practice. However, there is no consensus in the literature on what is the best way to describe reference architectures of embedded systems, including what types of information should be captured in those descriptions and also the set of viewpoints that could be adopted. Thus, this work establishes ProSA-Re, a method for systematizing and standardizing the representation of reference architectures of embedded systems. ProSA-Re considers the results of a systematic review on this subject and species a set of viewpoints, concerns, tasks, and guidelines to describe reference architectures of embedded systems. ProSA-Re also supports the reference architectures\' life cycle by clarifying the evolution of architectural descriptions built with it. To illustrate the method, a representation for the reference architecture of situated multiagent systems was built. Then, a case study was conducted to evaluate the resulting representation and specialists were consulted to evaluate the method description. We hope with this method to further improve the reuse of architectural knowledge, thus contributing for the development of software systems in this domain

O teste de software é reconhecido como uma importante atividade na garantia da qualidade de sistemas de software. Com o objetivo de dar apoio a essa atividade, uma diversidade de ferramentas de teste têm sido desenvolvida. Entretanto, grande parte dessas ferramentas é construída de forma isolada, possuindo arquiteturas e estruturas próprias, o que tem impactado negativamente a capacidade de integração e o reúso dessas ferramentas. Nesse contexto, esforços têm sido dedicados à disponibilização de ferramentas de teste orientadas a serviço, ou seja, ferramentas que são baseadas na SOA (Service Oriented Architecture). Em uma outra perspectiva, arquiteturas de referência têm desempenhado um importante papel no desenvolvimento de sistemas de software, uma vez que contém informações sobre como desenvolver sistemas para um determinado domínio de aplicação, buscando contribuir para o sucesso de sistemas desse domínio. Assim, o principal objetivo deste trabalho é o estabelecimento de uma arquitetura de referência orientada a serviço, denominada RefTEST-SOA (Reference Architecture for Software Testing Tools based on SOA), que agrega o conhecimento e a experiência de como organizar ferramentas de teste orientadas a serviço, visando também à integração, à escalabilidade e o reúso providos pela SOA. Para o estabelecimento dessa arquitetura, foi utilizado o ProSA-RA, um processo que sistematiza o projeto, representação e avaliação de arquiteturas de referência. Resultados alcançados no estudo de caso conduzido evidenciam que a RefTEST-SOA é uma arquitetura viável e reusável para o desenvolvimento de ferramentas de teste orientadas a serviço / Software testing is considered as an important activity to ensure the quality of software systems. To support such activity, a diversity of testing tools have been developed. However, most of them have been separately built and have usually their particular structures and architectures, which has hindered the integration and reuse of these tools. In this context, efforts have been employed in order to provide service-oriented testing tools, i.e., tools that are based on SOA (Service Oriented Architecture). In another perspective, reference architectures have played an important role in the development of software systems, since they contain information about how to develop systems for a particular application domain, contributing to the success of systems in that domain. Thereby, our main objective is to establish a service-oriented reference architecture, named RefTEST-SOA (Reference Architecture for Software Testing Tools based on SOA), which aggregates the knowledge and experience about how to organize service-oriented testing tools, also aiming at integration, scalability and reuse provided by SOA. To establish this architecture, we have used ProSA-RA, a process that provides guidelines to the design, representation and evaluation of reference architectures. Results achieved by a conducted case study indicate that RefTEST-SOA is a viable and reusable architecture for developing service-oriented testing tools

O teste de software é reconhecido como uma importante atividade na garantia da qualidade de sistemas de software. Com o objetivo de dar apoio a essa atividade, uma diversidade de ferramentas de teste têm sido desenvolvida. Entretanto, grande parte dessas ferramentas é construída de forma isolada, possuindo arquiteturas e estruturas próprias, o que tem impactado negativamente a capacidade de integração e o reúso dessas ferramentas. Nesse contexto, esforços têm sido dedicados à disponibilização de ferramentas de teste orientadas a serviço, ou seja, ferramentas que são baseadas na SOA (Service Oriented Architecture). Em uma outra perspectiva, arquiteturas de referência têm desempenhado um importante papel no desenvolvimento de sistemas de software, uma vez que contém informações sobre como desenvolver sistemas para um determinado domínio de aplicação, buscando contribuir para o sucesso de sistemas desse domínio. Assim, o principal objetivo deste trabalho é o estabelecimento de uma arquitetura de referência orientada a serviço, denominada RefTEST-SOA (Reference Architecture for Software Testing Tools based on SOA), que agrega o conhecimento e a experiência de como organizar ferramentas de teste orientadas a serviço, visando também à integração, à escalabilidade e o reúso providos pela SOA. Para o estabelecimento dessa arquitetura, foi utilizado o ProSA-RA, um processo que sistematiza o projeto, representação e avaliação de arquiteturas de referência. Resultados alcançados no estudo de caso conduzido evidenciam que a RefTEST-SOA é uma arquitetura viável e reusável para o desenvolvimento de ferramentas de teste orientadas a serviço / Software testing is considered as an important activity to ensure the quality of software systems. To support such activity, a diversity of testing tools have been developed. However, most of them have been separately built and have usually their particular structures and architectures, which has hindered the integration and reuse of these tools. In this context, efforts have been employed in order to provide service-oriented testing tools, i.e., tools that are based on SOA (Service Oriented Architecture). In another perspective, reference architectures have played an important role in the development of software systems, since they contain information about how to develop systems for a particular application domain, contributing to the success of systems in that domain. Thereby, our main objective is to establish a service-oriented reference architecture, named RefTEST-SOA (Reference Architecture for Software Testing Tools based on SOA), which aggregates the knowledge and experience about how to organize service-oriented testing tools, also aiming at integration, scalability and reuse provided by SOA. To establish this architecture, we have used ProSA-RA, a process that provides guidelines to the design, representation and evaluation of reference architectures. Results achieved by a conducted case study indicate that RefTEST-SOA is a viable and reusable architecture for developing service-oriented testing tools

Arquiteturas de referência são construídas por combinarem as melhores praticas, padrões, plataformas e componentes para a construção e padronização de sistemas de software de um determinado domínio. De fato, diversas arquiteturas de referência podem ser encontradas para o domínio de sistemas embarcados, motivadas principalmente pela importância e complexidade crescentes que esses sistemas de software vêm apresentando. Dentre as atividades para elaboração de uma arquitetura de referência, a descrição apropriada dessa arquitetura é essencial para permitir que ela seja de fato utilizada. Contudo, não há na literatura um consenso sobre qual a melhor maneira de descrever arquiteturas de referência do domínio de sistemas embarcados, os tipos de informação que devem ser capturados ou ainda o conjunto de pontos de vista que pode ser construído. Visando sistematizar e padronizar a representação de arquiteturas de referência de sistemas embarcados, este trabalho propõe o método ProSA-Re. O método baseia-se nos resultados de uma revisão sistemática conduzida sobre o assunto e estabelece um conjunto de atividades e diretrizes para a construção da representação de arquiteturas de referência de sistemas embarcados. O método também esclarece o ciclo de vida de arquiteturas de referência, de modo a auxiliar na manutenção e na evolução das representações construídas com o seu apoio. Para ilustrar o ProSA-Re, uma representação da arquitetura de referência de sistemas multiagentes locais foi elaborada. Em seguida, a realização de uma avaliação com especialistas da área de arquitetura de software e um estudo de caso com usuários dessa representação permitiram a identicação de vantagens e limitações desse método. Espera-se que os resultados alcancados nesta dissertação possam contribuir para o reúso do conhecimento arquitetural e o desenvolvimento mais eficiente de sistemas de software do domínio de sistemas embarcados / Reference architectures combine the best practices, standards, platforms, and components to standardize software systems of a given domain. In this sense, reference architectures can be found for embedded systems, motivated by the increasing importance and complexity that these systems must cope with. In particular, the representation of the reference architecture is an essential activity for it to be used in practice. However, there is no consensus in the literature on what is the best way to describe reference architectures of embedded systems, including what types of information should be captured in those descriptions and also the set of viewpoints that could be adopted. Thus, this work establishes ProSA-Re, a method for systematizing and standardizing the representation of reference architectures of embedded systems. ProSA-Re considers the results of a systematic review on this subject and species a set of viewpoints, concerns, tasks, and guidelines to describe reference architectures of embedded systems. ProSA-Re also supports the reference architectures\' life cycle by clarifying the evolution of architectural descriptions built with it. To illustrate the method, a representation for the reference architecture of situated multiagent systems was built. Then, a case study was conducted to evaluate the resulting representation and specialists were consulted to evaluate the method description. We hope with this method to further improve the reuse of architectural knowledge, thus contributing for the development of software systems in this domain

A área de pesquisa de Arquitetura de Software tem recebido cada vez mais atenção dentro da Engenharia de Software, visto que arquiteturas de software têm tido papel determinante para a qualidade de sistemas de software. Nesse contexto, arquiteturas de referência surgiram como um tipo especial de arquitetura que provê diretrizes para construção de arquiteturas de software de uma dada classe de sistemas, promovendo também o reúso do conhecimento sobre um dado domínio de aplicação. Considerando sua relevância, arquiteturas de referência têm sido propostas e utilizadas com sucesso em diferentes domínios. Em outra perspectiva, a indústria de software tem cada vez mais adotado métodos ágeis de desenvolvimento de software, visando, entre outros aspectos, diminuir o tempo de entrega de seus produtos. De um modo geral, esses métodos têm como característica comum ciclos curtos de produção e entrega no desenvolvimento de software. Consequentemente, minimizam a quantidade de documentação gerada no processo. Dessa forma, parece ser conflitante a adoção de arquiteturas de referência no contexto de métodos ágeis. No entanto, iniciativas já podem ser encontradas, apesar de haver uma carência de trabalhos que propõem a utilização de ambas de forma integrada. Dessa forma, o principal objetivo desse projeto de mestrado foi o estabelecimento um processo ágil de desenvolvimento de software, denominado AGIRA, que explora as vantagens do uso de arquiteturas de referência. A avaliação de tal processo foi realizada em duas frentes. A primeira foi por meio da condução de um action case com alunos de uma disciplina de Arquitetura de Software da Universidade de Bolzano. A segunda frente foi conduzida através de um questionário com especialistas da indústria. Resultados alcançados mostram que o AGIRA tem potencial para ser utilizado pela indústria e que, dessa forma, arquiteturas de referência podem ser aplicadas juntamente com métodos ágeis / Software architectures and reference architectures have been playing a significant role in determining the success of software systems. In particular, reference architectures have emerged, achieving well-recognized understanding of specific domains, promoting reuse of design expertise and facilitating the development of systems. In another perspective, agile methods have been widely adopted as a promising iterative, incremental and collaborative software development process, including by the software industry. However, it is observed that reference architectures have not been widely used together with agile methods. Therefore, the main advantage of reference architectures, i.e., the reuse of knowledge contained in such architectures, has not been combined with the agility promoted by these methods. In this sense, the main objective of this master´s project was to establish an agile software development process, named AGIRA, that aims at exploring the advantages of the use of reference architectures. The evaluation of the process was done in two parts. The first one was through the conduction of an action case with students of a Software Architecture course in the University of Bolzano. The second part of the evaluation was done in the industry context, through the conduction of a survey with experts in software architecture and agile methods. Results point out that AGIRA has potential to be used by the industry and, consequently, reference architectures can be used in the context of agile methods

A robótica tem passado por uma notável evolução ao longo dos últimos anos, juntamente com um crescente interesse por parte da sociedade. Robôs não são mais exclusivamente produzidos para realizar atividades repetitivas em fábricas, eles têm sido projetados para apoiar humanos em diversos e importantes domínios de aplicação. Os sistemas robóticos utilizados para controlar tais robôs têm, portanto, se tornado maiores, mais complexos e difíceis de desenvolver. Nesse cenário, a Arquitetura Orientada a Serviços (do inglês, Service-Oriented Architecture - SOA) tem sido investigada como um promissor estilo arquitetural para o desenvolvimento de sistemas robóticos de forma mais flexível, reusável e produtiva. Embora um número considerável de Sistemas Robóticos Orientados a Serviços (do inglês, Service-Oriented Robotic Systems - SORS) já exista, grande parte deles têm sido desenvolvida de maneira ad hoc. A pouca atenção e o suporte limitado ao projeto das arquiteturas de software de SORS pode não só impedir a obtenção dos benefícios associados à adoção da SOA, mas também reduzir a qualidade dos sistemas robóticos que, frequentemente, são utilizados em contextos de segurança crítica. Essa tese tem por objetivo aprimorar o entendimento e a sistematização do projeto arquitetural de SORS. Para isso, é proposta uma taxonomia de serviços para o domínio de robótica, bem como um processo e uma arquitetura de referência para sistematizar o projeto das arquiteturas de software de SORS. Os resultados obtidos evidenciam que tanto o processo quanto a arquitetura de referência podem impactar positivamente na qualidade das arquiteturas de software de SORS e, consequentemente, contribuir para o desenvolvimento de sistemas robóticos. / Robotics has experienced an increasing evolution and interest from the society in recent years. Robots are no longer produced exclusively to perform repetitive tasks in factories, they have been designed to collaborate with humans in several important application domains. Robotic systems that control these robots are therefore becoming larger, more complex, and difficult to develop. In this scenario, Service-Oriented Architecture (SOA) has been investigated as a promising architectural style for the design of robotic systems in a exible, reusable, and productive manner. Despite the existence of a considerable amount of Service-Oriented Robotic Systems (SORS), most of them have been developed in an ad hoc manner. The little attention and limited support devoted to the design of SORS software architectures may not only hamper the benefits of SOA adoption, but also reduce the overall quality of robotic systems, which are often used in safety-critical contexts. This thesis aims at improving the understanding and systematization of SORS architectural design. It describes a taxonomy of services for the robotics domain, as well as proposes a process and a reference architecture that systematize the design of SORS software architectures. Results achieved in the evaluation studies evidence that both process and reference architecture can positively impact on the quality of SORS software architectures and, as a consequence, contribute to the development of robotic systems.