This thesis research was funded by the Southeast National Marine Renewable Energy Center (SNMREC) at Florida Atlantic University. Its objective is the development of Quality of Service (QoS) mechanisms for the wireless communications architecture used by the Prognosis and Health Monitoring (PHM) subsystem. There are numerous technical challenges that the PHM Communications Subsystem tries to solve. Due to ocean platform mobility from waves, currents, and other environmental factors, signal quality can vary significantly. As a result, the wireless link between the electric generator platform and shore systems will have variable quality in terms of data rate, delay, and availability. In addition, the data traffic that flows from generator sensors and PHM applications to the shore systems consists of numerous types of messages that have different QoS demands (e.g. delay) and priority that depends on the message type, user ID, sensor location, and application-dependent parameters. The PHM Communications subsystem must handle effectively high priority messages, such as alarms, alerts, and remote control commands from shore systems. It also performs QoS in the application layer, so it can read the contents of every message to prioritize them. In order to perform QoS in the application layer the PHM subsystem relies on Java Servlet multithreaded technology and different queuing techniques to control message transmission order. Furthermore, it compresses all traffic that comes from the ocean-based electric generator/turbine platform to reduce the load on the wireless link. The PHM Communications subsystem consists of three components: the wireless link, the Link Manager, and the Web Services Network Proxy. We present experimental results for the Web Services Network Proxy and demonstrate the effectiveness of XML data compression and semantic-based message scheduling over a link with variable capacity. / by Timur Tavtilov. / Thesis (M.S.C.S.)--Florida Atlantic University, 2011. / Includes bibliography. / Electronic reproduction. Boca Raton, Fla., 2011. Mode of access: World Wide Web.

O número de dispositivos conectados e presentes na vida dos usuários é expressivo e a realização de atividades utilizando múltiplos dispositivos já é uma realidade. Entretanto, o uso integrado e sinérgico desses recursos, a que se denomina interação distribuída, tem encontrado empecilhos nas limitações dos sistemas em prover e atender interações dos usuários que atravessem as fronteiras do dispositivo. A diversidade de plataformas, bem como das áreas de pesquisa envolvidas são também forças contrárias à interação distribuída. O objetivo desta pesquisa, portanto, está em definir uma arquitetura que facilite a construção de aplicações observando aspectos de uma interação distribuída, na qual usuário e dispositivo não se acoplem unicamente no modelo de interação 1 usuário:1 dispositivo. Definiu-se uma arquitetura orientada a serviço, após pesquisa exploratória e sistemática acerca de frameworks e middlewares que promovem a integração entre dispositivos, e verificou-se sua viabilidade por provas de conceito. Como resultados, obteve-se um padrão de transições necessários para a construção de diversos cenários de uso e uma arquitetura orientada a serviços P2P dirigida a eventos que permite a implementação e execução desses cenários. / The number of connected devices and present in the lives of users is currently expressive and performing activities using multiple devices is already a reality. However, the integrated and synergistic use of these resources, which is called distributed interaction, has found obstacles in the limitations of current systems to provide and attend user interactions that cross the boundaries of the device. A variety of platforms, also involved research areas are contrary forces to the distributed interaction too. The aim of this research is therefore to define an architecture that facilitates the building of applications observing aspects of a distributed interaction, where user and device does not only bind in the interaction model 1 user:1 device. A service-oriented architecture has been defined, after exploratory and systematic research about frameworks and middlewares that promote integration among devices, and its feasibility has been verified by proofs of concept. As a result, we have obtained a pattern of transitions necessary for the construction of various usage scenarios and a P2P event-driven service-oriented architecture that allows implementation and execution of these scenarios.

L'informatique pervasive (ou ubiquitaire) est un support pour des environnements contenant denombreux objets (ou dispositifs) disséminés, équipés d'électronique et interconnectés. Ces dispositifsfournissent un accès distant à une multitude de fonctionnalités qui nous aident dans notre vie quotidienne.Les Architectures Orientées Services sont adaptées à la conception de logiciels pervasifs. En effet,chaque dispositif fournit son propre ensemble de fonctionnalités sous la forme de services. Ainsi, enl'absence de mécanisme complémentaire, les utilisateurs se trouvent limités à utiliser les servicesisolément alors que leurs besoins correspondent à des scénarios qui impliquent une composition demultiples services offerts par plusieurs appareils.Dans cette thèse, nous défendons qu'un système pervasif doit : d'une part, permettre aux utilisateursd'exprimer facilement leurs besoins en créant des scénarios et d'autre part, proposer à ses utilisateursune représentation et des moyens de gestion de leur contexte afin qu'ils puissent tirer le meilleur parti deleur environnement et de ses changements. De plus, la présence de plusieurs utilisateurs implique lanécessité de collaborer. Par ailleurs, l'exécution de scénarios doit être résiliente aux changementsenvironnementaux et aux actions des utilisateurs. Elle doit ainsi s'adapter dynamiquement et, si possible,tirer profit du contexte et des changements de l'environnement.Notre contribution, nommée SaS (Scenarios as Services), répond à ces objectifs. Elle propose uneapproche interopérable capable de s'adapter à l'environnement. Elle fournit une représentation persistanteet personnalisable du contexte et inclut un langage de description de scénarios destiné aux utilisateurs.Ces scénarios sont facilement contrôlables, personnalisables et réutilisables. Elle planifie l'exécution pasà pas des scénarios, afin de s'adapter aux changements de l'environnement et de bénéficier desavantages de la mobilité des utilisateurs (exécution d'un scénario, dans la durée, sur plusieurs lieux).Enfin, elle inclut le partage de scénarios qui permet aux utilisateurs de collaborer. Un prototype de SaS,basé sur des normes industrielles (telle qu'OSGi), prouve la faisabilité de notre contribution et nouspermet de l'évaluer sur un cas d'étude simple. / Pervasive (or ubiquitous) computing is a paradigm for environments containing distributedinterconnected devices that embed electronics. These devices provide a remote access to numerousfunctionalities that assist us in our daily life. Service-Oriented Architectures are suitable to design softwarefor pervasive environments. Indeed, each device provides its own set of functionalities as services.Without any extra mechanism, users can only use a single service at a time. Nevertheless, their needsusually correspond to scenarios which involve a composition of multiple services, provided by multipledevices.In this thesis, we advocate that a pervasive system must, on the one hand, enable users to easily expresstheir needs through scenario creation and, on the other hand, propose to users a representation of theircontext so that they can benefit from both their environment and its changes. In addition, the presence ofseveral users implies that users must be able to collaborate.Our contribution, named SaS (Scenarios as Services), fulfils these requirements. It proposes aninteroperable approach that adapts to its environment. It provides users with a customizable andpersistent representation of their context and includes a scenario description language targeted to users.Scenarios are easy to control, customize and reuse. SaS schedules the step-by-step execution ofscenarios to adapt to environmental changes and benefit from user mobility (scenario execution split over time on successive distinct sites). Finally, SaS includes scenario sharing mechanisms which are abasis for collaboration. A prototype of SaS, based on industrial standards (e.g., OSGi), proves thefeasibility of our contribution and serves for its evaluation on a simple use case.

Linha de produtos de software (LPS) corresponde a uma das mais bem sucedidas formas de reúso, pois permite a reutilização de requisitos e arquitetura. Embora o desenvolvimento, manutenção e evolução de uma LPS ainda possua um custo alto quando comparado ao desenvolvimento de sistemas únicos (single systems), um lucro significativo pode ser obtido com a venda de diversos produtos derivados da LPS. No projeto de uma LPS analisa-se os sistemas coletivamente, ou seja, o domínio. Geradores de aplicações são ferramentas capazes de gerar artefatos a partir de uma especificação, e no caso de se ter a especificação de um domínio, é possível gerar aplicações para esse domínio. Web services representam uma tecnologia promissora para disponibilização de serviços na Web e desenvolvimento de software com arquitetura flexível e de fácil manutenção. Neste trabalho é proposta uma abordagem de desenvolvimento de linha de produtos com arquitetura orientada a serviços, na qual a geração de produtos é apoiada por um gerador de aplicações. A abordagem chama-se SoProL-WS e possui o objetivo de reduzir os custos e prazos de desenvolvimento da LPS e facilitar a sua manutenção, evolução e derivação de seus membros. SoProLWS apresenta as atividades e artefatos necessários para partir dos requisitos da LPS, projetar, implementar, configurar um gerador de aplicações e gerar seus membros a partir do gerador ou por meio de uma configuração manual. Além disso, é apresentado um estudo de caso com o desenvolvimento de uma linha de produtos de leilões Web seguindo os passos da abordagem, bem como são discutidas as alternativas de projeto relevantes para esse tipo de desenvolvimento / Software product lines (SPL) is a successful reuse technique that fosters requirements and architecture reuse. Although SPL costs with development, maintenance and evolution increases when compared to single system development, significant profit can be obtained by selling many products derived from SPL. In a SPL project, systems are analised collectively like a domain. Application generators are tools capable of generating artifacts based on an specification, in case of a domain specification, it is possible to generate applications in this domain. Web services represent a technology to make services available over a network and to develop a flexible and adaptable software architecture. This work presents an approach, called SoProL-WS, to develop SPL using service oriented architecture, where product derivation is supported by an applicator generator. The aim of this approach is to enhance flexibility, reuse and consequently decrease SPL development costs. In addition, this work presents a case study where SoProL-WS is applied to develop a Web auctions SPL

Made available in DSpace on 2015-03-05T14:01:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso intenso de serviços na Web tem se difundido muito com o surgimento de aplicações baseadas em Web-Services. A evolução natural foi o aparecimento de arquiteturas orientadas a serviços, chamadas de SOA. Estas arquiteturas oferecem recursos para se trabalhar a ideia de composição de serviços por meio de orquestração ou coreografia. Desta forma, um usuário pode usar ou construir um serviço na Web compondo com outros já existentes. Esta ideia em dispositivos móveis ainda é recente e requer produtos e ferramentas como a otimização das composições visando sempre obter o melhor custo/benefício. Nesta perspectiva, é importante oferecer ao usuário um ferramental onde ele possa ter ciência da complexidade e obter índices de qualidade dos serviços que ele pretende construir. Com isso surge a necessidade de se monitorar o impacto e qualidade dos serviços oferecidos através de dispositivos móveis, para que seja possível a seleção da melhor composição para atendimento a um requisito sem que se altere o significado da / The intense use of services in the Web has become very widespread with the applications emergence based on Web-Services. The natural evolution was the arising of services oriented architecture, called SOA. These architectures provide resources to work the composition idea through orchestration or choreography. Thus, a user can use or build a web service composing it with other existing ones. This idea in mobile devices is still recent and requires products and tools such as compositions optimization to always get the best cost/benefits. In this perspective, it is important provide to the user a tool where he can take science of complexity and obtain rates of services quality that it intends to build. That fact brings up the need of monitoring the impact and quality of services offered by mobile devices,it would enable the selection of the best composition to meet a requirement, without changing the meaning of the original composition.In this context, the thesis presents the gImpact tool, which aims to provi

The need for adapting rapidly to IT and business changes, reducing costs, delivering improved functionality of services and better integration push organizations towards service oriented architecture (SOA) adaption. Delivering SOA requires building systems at the business level, not just at the IT level. Delivery of services needs concentration on the business needs first. As people are the most important factors in defining business requirements, processes and making business decisions, their active involvement in SOA adoption is essential. SOA adoption is evolutionary rather than revolutionary; it is not possible to be accomplished without cooperation of stakeholders who have effect on the system. Many organizations fail to deliver SOA since they underestimate the role of key business people in SOA development. In order to evolve SOA successfully from business perspective, stakeholder involvement should be conducted from early phases of SOA when important decisions are made and business processes are defined. Service identification is one of the important and main activities in SOA development. This study therefore focuses on service identification of SOA from a business view and regard to stakeholders. Text analysis and interviews are the method components used in this research. Some aspects covering the importance of service identification in SOA development, role of stakeholders in service identification and role of scenarios in stakeholder involvement have been identified through text analysis. And three interviews with experts within the area have verified the identified aspects. The result shows that co-design is an appropriate strategy for conducting service identification regard to stakeholders in an effective way. Different ideas can be visualized, explored and examined through this perspective and a realistic appropriate solution can be found. The challenges of co-design in addressing SOA benefits are also studied through theoretical and empirical parts of the study, and the result is summarized in a table which shows the strengths and weaknesses of co-design strategy in service identification process in addressing SOA goals. The results are categorized to two forms of service identification, consultant driven service identification and internal staff driven service identification. The result of the study can be a contribution in determining the employment of co-design in service identification considering different situations. / Program: Magisterutbildning i informatik

O número de dispositivos conectados e presentes na vida dos usuários é expressivo e a realização de atividades utilizando múltiplos dispositivos já é uma realidade. Entretanto, o uso integrado e sinérgico desses recursos, a que se denomina interação distribuída, tem encontrado empecilhos nas limitações dos sistemas em prover e atender interações dos usuários que atravessem as fronteiras do dispositivo. A diversidade de plataformas, bem como das áreas de pesquisa envolvidas são também forças contrárias à interação distribuída. O objetivo desta pesquisa, portanto, está em definir uma arquitetura que facilite a construção de aplicações observando aspectos de uma interação distribuída, na qual usuário e dispositivo não se acoplem unicamente no modelo de interação 1 usuário:1 dispositivo. Definiu-se uma arquitetura orientada a serviço, após pesquisa exploratória e sistemática acerca de frameworks e middlewares que promovem a integração entre dispositivos, e verificou-se sua viabilidade por provas de conceito. Como resultados, obteve-se um padrão de transições necessários para a construção de diversos cenários de uso e uma arquitetura orientada a serviços P2P dirigida a eventos que permite a implementação e execução desses cenários. / The number of connected devices and present in the lives of users is currently expressive and performing activities using multiple devices is already a reality. However, the integrated and synergistic use of these resources, which is called distributed interaction, has found obstacles in the limitations of current systems to provide and attend user interactions that cross the boundaries of the device. A variety of platforms, also involved research areas are contrary forces to the distributed interaction too. The aim of this research is therefore to define an architecture that facilitates the building of applications observing aspects of a distributed interaction, where user and device does not only bind in the interaction model 1 user:1 device. A service-oriented architecture has been defined, after exploratory and systematic research about frameworks and middlewares that promote integration among devices, and its feasibility has been verified by proofs of concept. As a result, we have obtained a pattern of transitions necessary for the construction of various usage scenarios and a P2P event-driven service-oriented architecture that allows implementation and execution of these scenarios.

Em sistemas multiagentes (SMA), a impossibilidade de controle do comportamento interno dos agentes propicia a emergência de dilemas sociais. Uma das possíveis abordagens para resolver tais dilemas é a abordagem social, que tem no conceito de reputação seu principal mecanismo de controle. Para agilizar a obtenção da reputação, torna-se essencial que os agentes cooperem, trocando informações a respeito de reputação. Assim, a partir de diversas observações, avaliações e troca de informações sobre reputação pode-se observar o surgimento da ordem social no sistema global. Entretanto, a heterogeneidade semântica entre os diferentes modelos de reputação torna a interação de agentes um problema, principalmente em SMA abertos. Este trabalho propõe uma arquitetura baseada em serviços, denominada SOARI, para o tratamento deste problema. Esta arquitetura apóia o mapeamento e tradução de conceitos entre ontologias de modelos de reputação distintos através do uso de uma ontologia comum no domínio da reputação. Para ilustrar o uso da arquitetura, foram realizados diversos experimentos nos domínios de comércio eletrônico e de avaliação de obras de arte. Neste último caso, analisou-se os impactos causados nos agentes como conseqüência da habilitação de uma maior expressividade e heterogeneidade na comunicação sobre reputação. / In Multiagent Systems (MAS), controlling the internal agent\'s behavior is impossible and therefore social dilemma may emerge. One possible approach to solve the problem is the social approach, which considers reputation as its main control mechanism. In order to accelerate the reputation evaluation, it is essential that the cooperating agents could exchange information about reputation. Thus, by using observations, evaluations and information exchange about reputation the social order in the global system may occur. However, the semantic heterogeneity of different reputation models makes agent interaction a problem, especially in open MAS. This work proposes a service oriented architecture, named SOARI, to deal with this problem. This architecture supports concept mapping and translation among different reputation model ontologies by using a common ontology. In order to illustrate its deployment, several experiments in the electronic commerce and art appraisal domains were performed. In the latter it was analyzed the effects caused on the agents as a consequence of a more expressive and heterogeneous communication about reputation.

Interpretar a enorme quantidade de dados coletados, entender as causas e propor estratégias para gerenciar a variabilidade do campo, freqüentemente são apontados como alguns dos principais problemas para o avanço da agricultura de precisão, AP. Os sistemas de informação tornam-se fundamentais na solução desses problemas, mas apesar de existirem muitos pacotes de software disponíveis no mercado, variando de muito simples a muito sofisticados e diversos sistemas originados de experiências de pesquisas, a natureza proprietária e monolítica das soluções impedem o uso em larga escala. A AP envolve uma grande variedade de técnicas de análise, fontes e formatos de dados, perfis de usuário, e muitos outros aspectos que tornam uma aplicação muito complexa do ponto de vista da engenharia de software. Com o objetivo de fornecer a base para o desenvolvimento de sistemas de informação para AP baseados em padrões abertos e plataformas de software livre, uma infra-estrutura de desenvolvimento de sistemas de informação para a agricultura de precisão é proposta. Com base nas idéias seminais dessa proposta, são desenvolvidos protótipos para a condução de experimentos, os quais exploram caminhos de evolução para a infra-estrutura, com especial atenção sobre aspectos de arquitetura de software. Como estudo de caso, uma aplicação web que realiza filtragem de dados de monitores de produtividade é apresentada. Usando a metodologia de desenvolvimento em espiral, sucessivas versões dessa aplicação foram criadas e os resultados usados para propor melhoramentos à infra-estrutura. A infra-estrutura final contém cinco componentes: uma arquitetura de referência para sistemas de informação orientados a serviços para AP, uma linguagem padrão para troca de dados entre serviços agrícolas, um barramento para conexão de serviços agrícolas, um provedor de serviços geoespaciais e um portal para serviços agrícolas. Ela se mostrou adequada para a criação de sistemas de informação para AP interoperáveis, de baixo custo e com capacidade de evolução, mudando o paradigma dos sistemas para AP preponderantemente proprietários e monolíticos para abertos e orientados a serviços distribuídos. / Interpreting the huge amount of data collected, understanding the causes and being able to propose sound strategies for the field variability management are frequently pointed out as major issues for the advance of precision agriculture. Therefore, the information systems become fundamental for the solution of these problems. Although there are many available software packages in the market, varying from simple to very sophisticated and diverse systems deriving from experiences of research, the monolithic and proprietary nature of the solutions hinder their use in wide scale. Precision agriculture involves a great variety of techniques of data analysis, data sources, data formats, user profiles, and many other aspects that make it a complex application from the software engineering point of view. Aiming to supply the base for the development of open standards-based precision agriculture information systems and free software platforms, an infrastructure for developing precision agriculture information systems is proposed. Based on the fundamentals of that proposal, prototypes are developed which explore different evolutionary paths for the infrastructure, with special attention to software architecture aspects. As a case study, a yield monitor data filtering web application is presented. Using the spiral development methodology, successive versions of this application were created and the results used to improve the infrastructure. The final infrastructure contains five components: a service-oriented reference architecture for precision agriculture information systems, a standard language for data exchange between agricultural services, a service bus for connecting agricultural services, a geospatial services provider, and an agricultural services portal. It revealed to be adequate for the creation of precision agriculture interoperable systems, of low cost and with capacity for evolution, moving the paradigm of systems for AP preponderantly monolithic and proprietary to open and distributed service-oriented.

Em sistemas multiagentes (SMA), a impossibilidade de controle do comportamento interno dos agentes propicia a emergência de dilemas sociais. Uma das possíveis abordagens para resolver tais dilemas é a abordagem social, que tem no conceito de reputação seu principal mecanismo de controle. Para agilizar a obtenção da reputação, torna-se essencial que os agentes cooperem, trocando informações a respeito de reputação. Assim, a partir de diversas observações, avaliações e troca de informações sobre reputação pode-se observar o surgimento da ordem social no sistema global. Entretanto, a heterogeneidade semântica entre os diferentes modelos de reputação torna a interação de agentes um problema, principalmente em SMA abertos. Este trabalho propõe uma arquitetura baseada em serviços, denominada SOARI, para o tratamento deste problema. Esta arquitetura apóia o mapeamento e tradução de conceitos entre ontologias de modelos de reputação distintos através do uso de uma ontologia comum no domínio da reputação. Para ilustrar o uso da arquitetura, foram realizados diversos experimentos nos domínios de comércio eletrônico e de avaliação de obras de arte. Neste último caso, analisou-se os impactos causados nos agentes como conseqüência da habilitação de uma maior expressividade e heterogeneidade na comunicação sobre reputação. / In Multiagent Systems (MAS), controlling the internal agent\'s behavior is impossible and therefore social dilemma may emerge. One possible approach to solve the problem is the social approach, which considers reputation as its main control mechanism. In order to accelerate the reputation evaluation, it is essential that the cooperating agents could exchange information about reputation. Thus, by using observations, evaluations and information exchange about reputation the social order in the global system may occur. However, the semantic heterogeneity of different reputation models makes agent interaction a problem, especially in open MAS. This work proposes a service oriented architecture, named SOARI, to deal with this problem. This architecture supports concept mapping and translation among different reputation model ontologies by using a common ontology. In order to illustrate its deployment, several experiments in the electronic commerce and art appraisal domains were performed. In the latter it was analyzed the effects caused on the agents as a consequence of a more expressive and heterogeneous communication about reputation.