Nowadays, mobile computing is more present in daily life. Mobile phones, notebooks, smart phones and wireless networks are part of everyday life. With this technology available, the research in pervasive computing is growing. The idea of pervasive computing was introduced by Mark Weiser in 1991, with a personal vision of how would be computing in the 21st century. Weiser s idea was that information processing would become part of everyday life, and would be available everywhere. Furthermore, it would be so natural as being invisible in the ambient. To make computing invisible, applications must be proactive, asking for a minimum of user intervention for its operation. An important concept that arises with pervasive computing is the context awareness . Context is any information that can be used to characterize an entity. Based on contextual information, applications can dynamically adapt to the environments in which they operate, becoming proactive and conveying the idea of invisibility. New programming languages or even new paradigms are being developed trying to make more intuitive the programming of pervasive applications. Most of these programming languages attempt to add new features into existing programming languages. However, some authors argue that there must be new formalisms that help to model the properties of pervasive systems, in particular the context awareness. The formal description of a system modeled by formal methods can be used to demonstrate that some properties of the system are correctly modeled. In this sense, this work studies a formal model that can be used as a basis for specifying a new programming language, called Calculus of Context-aware Ambients (CCA), proposed to describe mobile and pervasive applications. Another formal method used in the specification of programming languages are the type systems. Type systems helps to ensure that the system behaves according to the specification, that is, is a way to formally prove the absence of undesirable behavior in a system. Thus, the main contribution of this work is the definition of a type system for the CCA with the focus in the communication between processes. As a case study two real scenarios were modeled using the CCA, demonstrating the use of the type system developed. The preservation (or subject reduction) property of the type system was formally proved, demonstrating that the type system is correct, i.e., achieving the main purpose of the present work. / Atualmente, a computação móvel está mais presente na rotina das pessoas. Celulares, notebooks, smartphones e redes sem fio fazem parte do cotidiano. Com essa tecnologia disponível, as pesquisas na área de computação pervasiva crescem a cada dia. A ideia da computação pervasiva surgiu com um artigo escrito por Mark Weiser em 1991, com uma visão pessoal de como seria a computação no século 21. Weiser descreveu que a computação faria parte do cotidiano das pessoas, e estaria acessível em todos os ambientes. Além disso, seria tão natural que passaria a ideia de estar invisível no ambiente. Para tornar a computação invisível, as aplicações devem ser pró-ativas, solicitando o mínimo de intervenção do usuário para o seu funcionamento. Um conceito importante que surge na computação pervasiva é a sensibilidade ao contexto . Contexto é qualquer informação que possa ser utilizada para caracterizar uma entidade. Com base em informações contextuais, as aplicações podem se adaptar dinamicamente aos ambientes nos quais estão inseridas, tornando-se pró-ativas e transmitindo a ideia da invisibilidade. Novas linguagens de programação ou até mesmo novos paradigmas de programação estão sendo desenvolvidos, tentando tornar mais intuitiva a programação de aplicações pervasivas. A maioria dessas linguagens tenta adicionar novas funcionalidades em linguagens já existentes. Porém, alguns autores defendem que deveriam existir novos formalismos que ajudem a modelar as propriedades dos sistemas pervasivos, em especial a sensibilidade ao contexto. A descrição formal de um sistema modelado através de métodos formais pode ser utilizada para demonstrar que algumas propriedades de um sistema estão corretamente modeladas. Nesse sentido, este trabalho estuda um modelo formal que pode servir como base para a especificação de novas linguagens de programação, chamado Cálculo de Ambientes Sensível ao Contexto (CASC), proposto para descrever ambientes móveis e aplicações pervasivas. Outro método formal que é utilizado para especificar linguagens de programação são os sistemas de tipos. Sistemas de tipos ajudam a garantir que um sistema se comporta de acordo com a sua especificação, ou seja, são uma maneira de provar formalmente a ausência de comportamentos indesejados dentro de um sistema. Dessa forma, a principal contribuição deste trabalho é a definição de um sistema de tipos para o CASC com o foco no controle de comunicação entre processos. Como estudo de caso, dois cenários reais foram modelados utilizando o CASC, demonstrando o uso do sistema de tipos desenvolvido. A propriedade preservation (ou subject reduction) do sistema de tipos foi provada formalmente, demostrando que o sistema de tipos está correto, ou seja, atingindo o objetivo principal do trabalho. Palavras-chave: Sistema de Tipos. Cálculo de Ambientes. Computação Pervasiva. Sensibilidade ao Contexto.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-01-26T17:46:31Z No. of bitstreams: 1 EvertonFagnerCostaDeAlmeida_DISSERT.pdf: 4105478 bytes, checksum: 6b9d7367b1ab0e33719f5af79835523c (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-01-28T17:34:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 EvertonFagnerCostaDeAlmeida_DISSERT.pdf: 4105478 bytes, checksum: 6b9d7367b1ab0e33719f5af79835523c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-28T17:34:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EvertonFagnerCostaDeAlmeida_DISSERT.pdf: 4105478 bytes, checksum: 6b9d7367b1ab0e33719f5af79835523c (MD5) Previous issue date: 2014-02-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Por interm?dio de in?meros avan?os tecnol?gicos dos ?ltimos anos juntamente com a populariza??o de dispositivos computacionais, a sociedade est? se movendo em dire??o a um paradigma ?sempre conectado?. As redes de computadores est?o por toda a parte e o advento do IPv6 abre caminho para a explos?o da Internet das Coisas. Esse conceito permite o compartilhamento de dados entre m?quinas computacionais e objetos do dia-adia. Uma das ?reas inseridas no ?mbito de internet das coisas s?o as redes veiculares. No entanto, as informa??es geradas individualmente por um ve?culo n?o tem valor amplo e n?o contribui para uma melhoria do tr?nsito, uma vez que se tem as informa??es isoladas. Este trabalho apresenta a Infoestrutrura, um sistema que vem para facilitar os esfor?os e diminuir os custos para desenvolvimento de aplica??es sens?veis ao contexto de alto n?vel sem?ntico para o cen?rio de Internet das coisas, que permite gerenciar, armazenar e combinar os dados a fim de gerar contexto mais amplo. Para tal apresentamos uma arquitetura de refer?ncia, que tem por finalidade mostrar os principais componentes da Infoestrutura. Logo em seguida ? apresentada um prot?tipo ao qual ? utilizado para validar que nosso trabalho atinge o n?vel de contextualiza??o de alto n?vel sem?ntico desejado, bem como uma avalia??o de desempenho, que tem como objetivo avaliar o comportamento do subsistema respons?vel em gerenciar as informa??es contextuais diante de uma grande quantidade de dados. Ao fim uma an?lise estat?stica ? realizada com os resultados obtidos na avalia??o. Por fim, s?o apresentada as conclus?es do trabalho e alguns problemas como a n?o garantia quanto a integridade dos dados sensoriais que chegam a Infoestrutura, e os trabalhos futuros, que levam em considera??o a implementa??o dos demais m?dulos para que assim possamos realizar testes em ambientes reais. / Through numerous technological advances in recent years along with the popularization of computer devices, the company is moving towards a paradigm ?always connected?. Computer networks are everywhere and the advent of IPv6 paves the way for the explosion of the Internet of Things. This concept enables the sharing of data between computing machines and objects of day-to-day. One of the areas placed under Internet of Things are the Vehicular Networks. However, the information generated individually for a vehicle has no large amount and does not contribute to an improvement in transit, once information has been isolated. This proposal presents the Infostructure, a system that has to facilitate the efforts and reduce costs for development of applications context-aware to high-level semantic for the scenario of Internet of Things, which allows you to manage, store and combine the data in order to generate broader context. To this end we present a reference architecture, which aims to show the major components of the Infostructure. Soon after a prototype is presented which is used to validate our work reaches the level of contextualization desired high level semantic as well as a performance evaluation, which aims to evaluate the behavior of the subsystem responsible for managing contextual information on a large amount of data. After statistical analysis is performed with the results obtained in the evaluation. Finally, the conclusions of the work and some problems such as no assurance as to the integrity of the sensory data coming Infostructure, and future work that takes into account the implementation of other modules so that we can conduct tests in real environments are presented.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O principal propÃsito da ComputaÃÃo UbÃqua à o fornecimento de informaÃÃes e funcionalidades necessÃrias para ajudar as pessoas em suas tarefas cotidianas, de maneira proativa e transparente, a qualquer instante e em qualquer lugar. O desenvolvimento de sistemas ubÃquos envolve um conjunto de requisitos desafiadores, dentre eles: sensibilidade ao contexto, que permite que os sistemas adaptem o seu comportamento para responder de forma apropriada diante de mudanÃas do ambiente; e dependabilidade, que està relacionado à capacidade dos sistemas de prestarem um serviÃo os quais ofereÃam fortes indÃcios de que sÃo confiÃveis. Em relaÃÃo aos atributos de dependabilidade, negligenciÃ-los pode trazer desde pequenas insatisfaÃÃes atà graves riscos à integridade fÃsica dos usuÃrios. O tratamento de exceÃÃes à uma das principais tÃcnicas de tolerÃncia a faltas empregadas no desenvolvimento de software para atingir maiores nÃveis de dependabilidade. Essa tÃcnica, apesar de jà ser amplamente utilizada no desenvolvimento de software tradicional, ainda à pouco empregada no desenvolvimento de sistemas ubÃquos. Isso ocorre em virtude das caracterÃsticas e requisitos desafiadores desse tipo de sistema, dentre os quais se destacam a sensibilidade ao contexto e a distribuiÃÃo, a qual pode fazer com que as possibilidades necessÃrias de tratamento de exceÃÃes de um sistema como um todo seja maior do que a soma das possibilidades de tratamento de exceÃÃes das partes que o compÃe. Portanto, essa dissertaÃÃo tem como objetivo propor um mecanismo de tratamento de exceÃÃes sensÃvel ao contexto para sistemas ubÃquos orientados a tarefas. O mecanismo proposto à disponibilizado atravÃs de um framework, denominado FRonTES, que permite a reutilizaÃÃo do mecanismo. AtravÃs da utilizaÃÃo desse framework, funcionalidades do sistema podem ser implementadas sob uma abstraÃÃo de tarefa, que responde de maneira adequada a mudanÃas de contexto, detectando e tratando situaÃÃes excepcionais. Para a validaÃÃo do mecanismo proposto foi implementado um protÃtipo de sistema de controle de estacionamento ubÃquo como uma prova de conceito, que foca na demonstraÃÃo de como sÃo implementadas as tarefas que compÃem esse sistema e como sÃo definidas as exceÃÃes contextuais e seus tratadores. / The main purpose of ubiquitous computing is to provide information and features needed to help people in their daily tasks, proactively and transparently, at any time and anywhere. The development of ubiquitous systems involves a set of challenging requirements, including: context awareness, which allows systems to adapt their behavior to respond appropriately in the face of environmental changes, and dependability, which is related to the ability of systems provide a service which offer strong indications that are reliable. Regarding the attributes of dependability, neglecting them can bring grievances from small to severe risks to the physical integrity of the users. Exception handling is a major fault tolerance techniques used in software development to achieve greater levels of dependability. This technique, even though it is widely used in traditional software development, it is still not widely used in the development of ubiquitous systems. This is due to challenging requirements and characteristics of this type of system, among which we highlight the sensitivity to the context and distribution, which can make the necessary possibilities of handling exceptions in a system as a whole is greater than the sum of possibilities for exception handling of the parts that compose it. Therefore, this dissertation aims to propose a mechanism for exception handling context-sensitive ubiquitous systems for task-oriented. The proposed mechanism is available through a framework called foreheads, which allows the reuse mechanism. By using this framework, system functionality can be implemented on an abstraction task, which responds appropriately to changes in context, detecting and treating exceptional situations. To validate the proposed mechanism was implemented a prototype system of parking control ubiquitous as a proof of concept, which focuses on demonstration of how the tasks are implemented that make up this system and how they are defined exceptions contextual and their handlers.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / nÃo hà / A evoluÃÃo das tecnologias mÃveis favorece o surgimento de sistemas capazes de antever as necessidades do usuÃrio e se adaptar Ãs variaÃÃes de seu contexto de forma imperceptÃvel. Tais sistemas, denominados sistemas ubÃquos, enfrentam o desafio da adaptaÃÃo dinÃmica em um cenÃrio altamente distribuÃdo, heterogÃneo e volÃtil, uma vez que pode se tornar difÃcil coletar e processar informaÃÃes contextuais oriundas de fontes desconhecidas e distribuÃdas. O problema em questÃo à o gerenciamento de dados contextuais em cenÃrios sujeitos a mobilidade e conexÃes intermitentes entre dispositivos mÃveis e servidores. A fim de facilitar o desenvolvimento de sistemas ubÃquos, este trabalho estende um sistema de suporte existente, chamado SysSU (LIMA et al., 2011), que foi baseado em espaÃos de tuplas centralizado. Com o objetivo de gerenciar informaÃÃes de contexto distribuÃdas, à adotada uma abordagem de espaÃo de tuplas descentralizada, oferecendo aos componentes dos sistemas ubÃquos a capacidade de interaÃÃo e cooperaÃÃo em situaÃÃes de total descentralizaÃÃo. Sendo assim, esta dissertaÃÃo propÃe o SysSU-DTS (System Support for Ubiquity - Distribute Tuple Space), um sistema de suporte que fornece a funcionalidade de coordenaÃÃo de sistemas ubÃquos em ambientes abertos, onde nenhuma suposiÃÃo sobre os recursos disponÃveis deve ser feita. O SysSU-DTS à focado em sistemas ubÃquos baseado em dispositivos mÃveis, como smartphones, tablets e ultrabooks, que podem se comunicar atravÃs de redes mÃveis Ad hoc (MANET - Mobile Ad hoc Network). O SysSU-DTS representa informaÃÃes contextuais por meio de tuplas e permite o acesso transparente a informaÃÃes de contexto disponÃveis, estejam elas localizadas dentro do dispositivo mÃvel, em um servidor ou em outro dispositivo mÃvel prÃximo. A partir do acesso a informaÃÃes de contexto oriundas de diferentes provedores, as aplicaÃÃes ubÃquas e sensÃveis ao contexto que adotem o suporte do SysSU-DTS podem ter uma visÃo do contexto global das entidades envolvidas no sistema. AlÃm disso, o SysSU-DTS implementa um mecanismo de escopo que permite a formaÃÃo de subconjuntos de informaÃÃes contextuais disponÃveis, evitando gerenciamento de informaÃÃes desnecessÃrias. SÃo apresentados resultados experimentais obtidos em uma avaliaÃÃo de desempenho realizada em um testbed composto por smartphones e tablets. Esta avaliaÃÃo demonstra a viabilidade prÃtica da abordagem proposta e como o SysSU-DTS promove a distribuiÃÃo de informaÃÃes de contexto adaptando-se dinamicamente a provedores de contexto locais, infra-estruturados e distribuÃdos em redes Ad hoc. / The evolution of mobile technologies allows the emerging of ubiquitous systems, able to anticipate userâs needs and to seamlessly adapt to context changes. These systems present the problem of dynamic adaptation in a highly distributed, heterogeneous and volatile environment, since it may be difficult to collect and process context information from distributed unknown sources. The problem faced is the management of contextual data in scenarios with mobility and intermittent connections between mobile devices and servers. In order to facilitate the development of such systems, this work extends an existing support system based on centralized tuple spaces, called SysSU (LIMA et al., 2011), aiming at the management of distributed information. Hence, a decentralized tuple space approach is adopted, offering to ubiquitous systems components the capability of interaction and cooperation in scenarios of total decentralization. Thus, this work introduces SysSU-DTS (System Support for Ubiquity - Distribute Tuple Space), a system support that provides functionality for coordinating ubiquitous systems in open environments, where no assumptions about available resources should be made. It focuses on ubiquitous systems based on mobile devices such as smartphones, tablets and ultrabooks, which can communicate through a Mobile Ad hoc Network (MANET). SysSU-DTS represents context information by tuples and allows a transparent access to spread context, as follows: (i)local access, which accesses an internal device tuple space; (ii) infrastructured access, tuple spaces located on a server accessed using an infrastructured network; or (iii) Ad hoc access, interacting directly with tuple spaces located in nearby devices via the formation of an Ad hoc network. From the access to different context providers, ubiquitous and context-aware applications, using SysSU-DTSs support, can have an insight of global context related to the system entities. In addition, SysSU-DTS implements a scope mechanism that allows the formation of available contextual information subsets. This mechanism restricts access to contextual tuples only to members of the same scope, avoiding unnecessary information management. This dissertation reports some experimental results obtained in a performance evaluation using a testbed of smartphones and tablets. The evaluation shows the practical feasibility of our approach and point out how SysSU-DTS can grant context data distribution with dynamically adapting to local, infrastructured and distributed over Ad hoc networks context providers.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:33:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_thiago_paris_salviato_parte1.pdf: 1508915 bytes, checksum: 3962eeec95712d8f523e5fb7965e6e9b (MD5) Previous issue date: 2012-01-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Aplicações sensíveis ao contexto usam informações contextuais para customizar serviços de acordo com as situações e as necessidades dos seus usuários. Um dos cenários promissores para o desenvolvimento dessa classe de aplicações é aquele proporcionado pelo ambiente de televisão digital interativa, em particular no âmbito do Sistema Brasileiro de Televisão Digital (SBTVD). Apesar de apresentar funcionalidades que facilitam o desenvolvimento dessas aplicações, como o suporte à adaptação da apresentação de conteúdo dependendo do valor de variáveis de ambiente e suporte a múltiplos dispositivos, o Ginga, padrão de middleware do SBTVD, ainda carece de uma infraestrutura de gerenciamento de contexto mais adequada ao suporte de aplicações desse tipo mais elaboradas, independentes de domínio e voltadas ao reuso. Dentre os diversos desafios de se construir essa infraestrutura, dotar o Ginga de um serviço genérico de aquisição de informações contextuais pode ser uma tarefa desafiadora, particularmente devido à natureza heterogênea dos dispositivos de captura de contexto utilizados e das informações variadas por eles obtidas. A partir de uma proposta de arquitetura conceitual genérica para o módulo Gerenciador de Contexto do Ginga, definida em projeto anterior, o trabalho apresenta a implementação do componente Gerenciador de Fontes de Contexto , elemento da arquitetura cuja função é prover uma interface padronizada para a comunicação entre o middleware e dispositivos heterogêneos responsáveis pela aquisição de informações contextuais. A implementação realizada baseia-se na utilização de scripts NCLua, linguagem imperativa do padrão, e no OSGI, framework de gerenciamento de dispositivos para home networks. O trabalho propõe ainda uma metodologia para o desenvolvimento de aplicações sensíveis ao contexto utilizando a infraestrutura desenvolvida / Context-aware applications use contextual information to customize services according to the dynamicity of the situations and needs of its users. One of the promising scenarios for the development of this class of applications is that provided by the interactive digital television, particularly in the context of the Brazilian Digital Television System (SBTVD). Even though it presents features which can be used to facilitate the development of context-aware applications, such as content presentation adaptation and multiple devices support, the current middleware standard for the SBTVD, named Ginga, still lacks a context management infrastructure that favors the development of complex, domain independent and designed to reuse context-aware applications. Among the many challenges of building this infrastructure, providing Ginga with a generic service for the acquisition of contextual information can be a major task, particularly due to the heterogeneous nature of context sources devices and their varying data. Starting from a generic conceptual architecture defined for the Ginga s Context Manager component in a earlier project, this work presents an implementation for the Context Sources Manager , a key element of architecture, whose responsibility is to provide a standardized interface for the communication between the middleware and the heterogeneous devices that are responsible for the acquisition of contextual information. The implementation is carried out based on the use of scripts NCLua, the Ginga s imperative language, and OSGI, a framework for the management of electronic devices in home networks. The dissertation also proposes a new methodology for the development of context-aware applications using the developed infrastructure

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A computaÃÃo ubÃqua à um paradigma computacional de grande abrangÃncia, com aplicabilidades tanto para o cotidiano de um cidadÃo comum quanto para o tratamento de informaÃÃes complexas em ambientes hospitalares. Este paradigma propÃe uma nova forma de interaÃÃo homem-computador baseada na proatividade dos computadores para facilitar a vida dos usuÃrios. Entretanto, tal forma de interaÃÃo demanda um alto grau de colaboraÃÃo e comunicaÃÃo entre os elementos computacionais que compÃem os ambientes mÃveis e ubÃquos. Um dos principais desafios està relacionado a maneira de como conceber sistemas de software capazes de lidar com a alta variaÃÃo de recursos e serviÃos, alÃm de garantir a interoperabilidade entre os diversos elementos computacionais que compÃem estes ambientes. Este trabalho propÃe, entÃo, um middleware adaptativo para ambientes mÃveis e ubÃquos com o objetivo de solucionar problemas de heterogeneidade e dinamicidade. Para diminuir o acoplamento entre o middleware proposto e as aplicaÃÃes que o utilizam, esta dissertaÃÃo tambÃm propÃe um processo de composiÃÃo de software. O middleware utiliza mecanismos de adaptaÃÃo dinÃmica e suporte ao desenvolvimento de software sensÃvel ao contexto, e o processo de composiÃÃo faz uso de tÃcnicas de ProgramaÃÃo Orientada a Aspectos (POA). Um estudo de caso à desenvolvido para avaliar a funcionalidade do middleware adaptativo e demonstrar a utilizaÃÃo do processo de composiÃÃo. AlÃm disso, uma anÃlise de desempenho à apresentada para medir o impacto provocado pelo uso do middleware proposto em um ambiente de rede sem fio. / Ubiquitous computing is an extensive computational paradigm, which can provide solutions to regular citizens or can be useful to handle complex medical environment data, for example. This paradigm proposes a new human-computer interaction approach based on the proactivity of computers that makes usersâ life easier. However, this approach demands a high level of collaboration and communication among the computational elements that compose the mobile and ubiquitous environments. One of the main challenges is related to the way of conceiving software systems capable of dealing with the high variation of resources and services, along with guaranteeing the interoperability among the diversity of computational elements that compose these environments. Therefore, this work proposes an adaptive middleware for mÃbile and ubiquitous environments that intends to solve heterogeneity and dynamicity problems. This dissertation also proposes a software composition process to reduce coupling between the proposed middleware and applications. The middleware uses dynamic adaptation and support for context-aware software development mechanisms, and the composition process uses Aspect-Oriented Programming (AOP) techniques. A case study is developed to evaluate the adaptive middlewareâs functionalities and demonstrate the composing process. Furthermore, a performance analysis is presented to measure the proposed middlewareâs impact in a wireless network.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / As Linhas de produtos de software sÃo uma forma de maximizar o reuso de software, dado que proveem a customizaÃÃo de software em massa. Recentemente, Linhas de produtos de software (LPSs) tÃm sido usadas para oferecer suporte ao desenvolvimento de aplicaÃÃes sensÃveis ao contexto nas quais adaptabilidade em tempo de execuÃÃo à um requisito importante. Neste caso, as LPSs sÃo denominadas Linhas de produtos de software sensÃveis ao contexto (LPSSCs). O sucesso de uma LPSSC depende, portanto, da modelagem de suas caracterÃsticas e do contexto que lhe à relevante. Neste trabalho, essa modelagem à feita usando o diagrama de caracterÃsticas e o diagrama de contexto. Entretanto, um processo manual para construÃÃo e configuraÃÃo desses modelos pode facilitar a inclusÃo de diversos erros, tais como duplicaÃÃo de caracterÃsticas, ciclos, caracterÃsticas mortas e falsos opcionais sendo, portanto, necessÃrio o uso de tÃcnicas de verificaÃÃo de consistÃncia. A verificaÃÃo de consistÃncia neste domÃnio de aplicaÃÃes assume um papel importante, pois as aplicaÃÃes usam contexto tanto para prover serviÃos como para auto-adaptaÃÃo caso seja necessÃrio. Neste sentido, as adaptaÃÃes disparadas por mudanÃas de contexto podem levar a aplicaÃÃo a um estado indesejado. AlÃm disso, a descoberta de que algumas adaptaÃÃes podem levar a estados indesejados sà pode ser atestada durante a execuÃÃo pois o erro à condicionado à configuraÃÃo atual do produto. Ao considerar que tais aplicaÃÃes estÃo sujeitas a um grande volume de mudanÃas contextuais, a verificaÃÃo manual torna-se impraticÃvel. Logo, à interessante que seja possÃvel realizar a verificaÃÃo da consistÃncia de forma automatizada de maneira que uma entidade computacional possa realizar essas operaÃÃes. Dado o pouco suporte automatizado oferecido a esses processos, o objetivo deste trabalho à propor a automatizaÃÃo completa desses processos com uma ferramenta, chamada FixTure (FixTure), para realizar a verificaÃÃo da construÃÃo dos modelos de caracterÃsticas para LPSSC e da configuraÃÃo de produtos a partir desses modelos. A ferramenta FixTure tambÃm provà uma simulaÃÃo de situaÃÃes de contexto no ciclo de vida de uma aplicaÃÃo de uma LPSSC, com o objetivo de identificar inconsistÃncias que ocorreriam em tempo de execuÃÃo. / Software product lines are a way to maximize software reuse once it provides mass software customization. Software product lines (SPLs) have been also used to support contextaware applicationâs development where adaptability at runtime is an important issue. In this case, SPLs are known as Context-aware software product lines. Context-aware software product line (CASPL) success depends on the modelling of their features and relevant context. However, a manual process to build and configure these models can add several errors such as replicated features, loops, and dead and false optional features. Because of this, there is a need of techniques to verify the model consistency. In the context-aware application domain, the consistency verification plays an important role, since application in this domain use context to both provide services and self-adaptation, when it is needed. In this sense, context-triggered adaptations may lead the application to undesired state. Moreover, in some cases, the statement that a contex-triggered adaptation is undesired only can be made at runtime, because the error is conditioned to the current product configuration. Additionally, applications in this domain are submitted to large volumes of contextual changes, which imply that manual verification is virtually not viable. So, it is interesting to do consistency verification in a automated way such that a computational entity may execute these operations. As there is few automated support for these proccesses, the objective of this work is to propose the complete automation of these proccesses with a software tool, called FixTure, that does consistency verification of feature diagrams during their development and product configuration. FixTure tool also supports contextual changes simulation during the lifecycle of a CASPL application in order to identify inconsistencies that can happen at runtime.

Made available in DSpace on 2014-07-29T14:57:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcio pereira.pdf: 5468645 bytes, checksum: c32705115b5d19bad90c4f72b43826ce (MD5) Previous issue date: 2010-04-26 / In spite of the great evolution and dissemination of mobile devices and embedded sensors, development of ubiquitous applications is still a complex task mainly due to the great diversity of context information and the abundance of sensor technologies. In this scenario, middleware systems are responsible mediating communication between contextaware applications and sensors. This responsibility envolves many services such as sensor communication protocols, asynchronous communication, context information reasoning. In spite of their importance for mobile context-aware applications, the development of middleware platforms for context provisioning is also a very complex task, specially in terms of sensor module integration to these platforms. This happens due to many factors, such as: i) huge complexity to develop sensor modules; ii) dificulties of reuse of sensor modules; and iii) sensor module life cycle management. This work proposes a context provisioning middleware architecture for mobile devices named ConBus (Context Bus) that implements development, reuse, deployment and dynamic activation strategies for sensor modules. / Apesar da grande evolução e disseminação dos dispositivos móveis e sensores acoplados, desenvolver aplicações ubíquas ainda é uma tarefa complexa, principalmente, devido à grande diversidade de informações contextuais e à abundância de tecnologias de sensoriamento. Nesse cenário, sistemas de middleware assumem a responsabilidade de intermediar a comunicação entre as aplicações sensíveis ao contexto e os sensores que são as fontes de informações contextuais. Essa responsabilidade envolve diversos serviços, como implementar protocolos de comunicação com sensores heterogêneos, disponibilizar a comunicação assíncrona, possibilitar a inferência de informações contextuais, além da manutenção de modelos de contexto de alto nível. Entretanto, o desenvolvimento de plataformas de middleware para a provisão de contexto também é uma tarefa muito complexa, especialmente com relação à integração de módulos de sensoriamento a tais infraestruturas. Esses módulos de sensoriamento são os componentes de software das aplicações responsáveis pelo acesso aos dados de contexto coletados pelos sensores. Dentre os principais problemas relativos à essa integração estão: i) a complexidade inerente ao desenvolvimento de módulos de sensoriamento, que usualmente envolvem chamadas de baixo nível ao sistema operacional ou exigem a implementação de protocolos de comunicação para acesso a sensores remotos; ii) dificuldade de reutilização dos módulos de sensoriamento devido à falta de mecanismos que facilitem a disponibilização e a manutenção de tais módulos; e iii) o gerenciamento do ciclo de vida de módulos de sensoriamento acoplados à plataforma. Com o propósito de lidar com tais desafios, este trabalho propõe uma arquitetura de middleware para provisão de contexto em dispositivos móveis, denominada ConBus (Context Bus), que implementa estratégias de desenvolvimento, reutilização, implantação e ativação dinâmica de módulos de sensoriamento, fazendo uso racional dos recursos computacionais do dispositivo.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3725.pdf: 10739075 bytes, checksum: 66873da98206d03f71730ae408582888 (MD5) Previous issue date: 2011-05-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / Web 2.0 allowed users more interactivity with Web applications. The so-called Rich Internet Applications (RIAs) have transposed the boundaries of simple interfaces built only in Hypertext Markup Language (HTML). Through the adoption of technologies that enable the creation of more advanced interfaces, RIAs resemble the appearance and behavior of desktop applications. On the other hand, the demand for software in Ubiquitous Computing, in which access to applications occurs anywhere, at any time and from different devices, has raised new challenges for Software Engineering. One of these challenges is related to the adaptation of the contents of an application to the numerous devices that can access it in distinct contexts. Given the diversity of devices, access networks, environments and possible contexts, providing applications that meet the peculiarities of each access device, while keeping a consistent appearance and behavior in view of the changes occurring in the surrounding environment, has become a difficult task for software engineers. In applications that use rich interfaces in Web 2.0 for improving the interactivity, this task becomes even more complex due to the need of preserving the interaction aspects that afford users a richer experience with the application. This task can be facilitated using a software process that guides developers in building a ubiquitous application, considering the different contexts involved in its execution. Faced with these challenges, this work proposes a software process, named Model Driven RichUbi, aiming at supporting the development of rich interfaces for ubiquitous applications that adapt themselves when viewed on different types of devices. Based on the Model Driven Development and Domain-Specific Modeling conceptions, in the process are defined activities and artifacts that help in modeling and partial code generation of rich interfaces for different platforms. Besides, dynamic content adapters that refine the produced interface versions are also employed in the process, so that the developed interfaces can adapt to the peculiarities of the access device identified from the interaction context at runtime. The computational support focused on the Rich Interfaces Domain employed in the process is advantageous since it can be reused to simplify the development of adaptive rich interfaces for ubiquitous applications of several fields, which contributes to effort reduction and productivity increasing. / A Web 2.0 permitiu aos usuários maior interatividade com as aplicações Web. As chamadas Aplicações de Internet Ricas (RIAs Rich Internet Applications) transpuseram os limites das interfaces simples construídas apenas em Hypertext Markup Language (HTML). Através da adoção de tecnologias que permitem a criação de interfaces mais avançadas, as RIAs assemelham-se à aparência e comportamento das aplicações desktop. Por outro lado, a demanda por software na Computação Ubíqua, onde o acesso às aplicações ocorre de qualquer lugar, a qualquer hora e a partir de diferentes dispositivos, fez surgir novos desafios para a Engenharia de Software. Um desses desafios está relacionado com a adaptação das aplicações acessadas por diferentes dispositivos em contextos distintos. Dada a diversidade de dispositivos, redes de acesso, ambientes e contextos possíveis, prover aplicações que satisfaçam as peculiaridades de cada dispositivo de acesso, ao mesmo tempo em que mantêm um comportamento e aparência coerentes face às mudanças que ocorrem no ambiente ao redor, tornou-se uma difícil tarefa para os engenheiros de software. Nas aplicações que utilizam de interfaces ricas na Web 2.0, para melhorar a interatividade, essa tarefa torna-se mais complexa devido à necessidade de preservar os aspectos de interação que proporcionam aos usuários uma rica experiência com a aplicação. Tal tarefa pode ser facilitada usando um processo de software que oriente o desenvolvedor na construção de uma aplicação ubíqua, considerando os diferentes contextos em que se executa a aplicação. Diante desses desafios e visando a dar suporte ao desenvolvimento de interfaces ricas de aplicações ubíquas que se adaptam quando visualizadas em diferentes dispositivos, neste trabalho é proposto o processo denominado Model Driven RichUbi. Com base nas concepções de Desenvolvimento Dirigido a Modelos e Modelagem Específica de Domínio, são definidos atividades e artefatos que orientam a modelagem e geração parcial de código das interfaces ricas para diferentes contextos. No Model Driven RichUbi, também são utilizados adaptadores dinâmicos de conteúdo que refinam as versões produzidas das interfaces para se adequarem às peculiaridades do dispositivo de acesso identificadas do contexto da interação em tempo de execução. O apoio computacional no Domínio de Interfaces Ricas empregado no processo tem a vantagem de poder ser reutilizado no desenvolvimento de interfaces ricas adaptativas em aplicações ubíquas de diferentes domínios, colaborando para a redução de esforços e aumento da produtividade.