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

Orientador: Ivan Rizzo Guilherme / Banca: Paulo André Lima De Castro / Banca: Simone das Graças Domingues Prado / Resumo: A Internet das Coisas (IoT) é o termo usado para definir o novo cenário da Internet, caracterizado pela conexão de uma grande variedade de dispositivos que possuem interfaces de comunicação sem fio e estão imersos em um ambiente físico. Na IoT, esses ambientes são abertos, onde novos componentes podem ser incorporados; distribuídos, caracterizados por diversos componentes conectados em rede; e dinâmicos. Tais características trazem diversos desafios para o desenvolvimento de aplicações que buscam acessar, integrar e analisar a quantidade de dados produzida por estes dispositivos. Nesse sentido, este trabalho propõe uma arquitetura de software para o desenvolvimento de aplicações no contexto da IoT. A arquitetura proposta é constituída de diversas camadas, caracterizadas por diferentes tecnologias. As tecnologias utilizadas são Sistemas Multiagente, Arquitetura Orientada a Serviços e Web Semântica. Para demonstrar a viabilidade da proposta, um protótipo da arquitetura foi desenvolvido e aplicado em um estudo de caso no contexto da automação residencial. Os resultados apresentados demonstram que a arquitetura demonstrou capacidade de identificação de diferentes dispositivos, operações e serviços; e coordenação da execução de operações de dispositivos em tarefas de maior complexidade segundo informações contextuais / Abstract: The Internet of Things (IoT) is the term used to define the new Internet scenario, characterized by connecting a variety of devices that have wireless communication interfaces and are immersed in a physical environment. The IoT environments are open, where new components can be incorporated; distributed, characterized by several components networked; and dynamic. These characteristics bring many challenges for the development of applications that seek to access, integrate and analyze the amount of data produced by these devices. In this sense, this paper proposes a software architecture for the development of applications in the context of IoT. The proposed architecture is made up of several layers characterized by different technologies. The technologies used are Multi-Agent Systems, Service Oriented Architecture and Web Semantics. To demonstrate the feasibility of the proposal, a prototype of the architecture was developed and applied in a case study in the context of home automation. The results presented show that the architecture demonstrated ability to identify different devices, operations, and services; and coordinate the executions of operation of devices in more complex tasks according to the available contextual information / Mestre

Nos últimos anos, a Internet expandiu-se de forma exponencial e tornou-se um sistema de comunicação entre milhões de pessoas. Em paralelo, houve um crescente avanço tecnológico na computação e comunicação. Nessa perspectiva, conceitos associados à Internet do Futuro e, em particular, à Internet das Coisas (IoT), têm sido pesquisados e amplamente aplicados em diferentes domínios, tais como transporte e saúde. No entanto, por ser um assunto recente, foi verificado em um mapeamento sistemático que existem lacunas de pesquisa em relação às abordagens de desenvolvimento de aplicações IoT. Por outro lado, foram identificadas semelhanças entre os conceitos de IoT e de Sistemas-de-Sistemas (SoS), que é uma composição de diversos sistemas constituintes (SCs), os quais possuem independência gerencial e operacional. Quando os SCs são integrados para compor um SoS, ocorrem comportamentos emergentes não disponíveis em quaisquer dos SCs individualmente. Em ambientes como cidades inteligentes, diversos sistemas heterogêneos podem se integrar rumo a um SoS, gerando benefícios aos cidadãos. Dessa forma, o objetivo deste trabalho de mestrado foi estabelecer uma abordagem para auxiliar o desenvolvimento de aplicações IoT com base nos conceitos de SoS, realizando a integração entre os diferentes tipos de SCs presentes em um ambiente inteligente por meio da utilização do paradigma orientado a serviços. Foi também apresentada uma prova de conceito em que a abordagem foi utilizada para desenvolver um SoS na área de controle de epidemia causada por mosquitos. / Recently, the Internet has exponentially expanded and became a communication system among millions of people. In parallel, there has been an increasing technological advance in computing and communication. Concepts related to the Internet of the Future and, particularly, the Internet of Things (IoT), have been widely investigated and employed in different domains, such as transportation and health. However, there are research gaps with regard to the development approaches of IoT applications, according to a systematic mapping. On the other hand, it has been identified similarities between the concepts of IoT and Systems-of-Systems (SoS), which is a composition of several constituent systems (CSs) with managerial and operational independence. A characteristic of SoS is to allow a behavior that is not available in SCs individually. In the smart cities domain, for instance, heterogeneous systems can be integrated into a SoS, generating benefits for citizens. In this perspective, the objective of this Masters work is to establish an approach for the development of IoT applications based on the concepts of SoS, realizing the integration between the different types of CSs present in an intelligent environment through the use of the service-oriented paradigm. A proof of concept was carried out, where the approach was employed to develop a SoS for epidemic control.

Orientador: Prof.ª Dr.ª Fabiana Soares Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, 2014.

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.

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.

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.

Made available in DSpace on 2018-07-27T18:26:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-08-04. Added 1 bitstream(s) on 2018-07-27T18:30:27Z : No. of bitstreams: 1 000868971.pdf: 2894813 bytes, checksum: f0c1b5c16fe8a028d9aab1459e41094c (MD5) / A Internet das Coisas (IoT) é o termo usado para definir o novo cenário da Internet, caracterizado pela conexão de uma grande variedade de dispositivos que possuem interfaces de comunicação sem fio e estão imersos em um ambiente físico. Na IoT, esses ambientes são abertos, onde novos componentes podem ser incorporados; distribuídos, caracterizados por diversos componentes conectados em rede; e dinâmicos. Tais características trazem diversos desafios para o desenvolvimento de aplicações que buscam acessar, integrar e analisar a quantidade de dados produzida por estes dispositivos. Nesse sentido, este trabalho propõe uma arquitetura de software para o desenvolvimento de aplicações no contexto da IoT. A arquitetura proposta é constituída de diversas camadas, caracterizadas por diferentes tecnologias. As tecnologias utilizadas são Sistemas Multiagente, Arquitetura Orientada a Serviços e Web Semântica. Para demonstrar a viabilidade da proposta, um protótipo da arquitetura foi desenvolvido e aplicado em um estudo de caso no contexto da automação residencial. Os resultados apresentados demonstram que a arquitetura demonstrou capacidade de identificação de diferentes dispositivos, operações e serviços; e coordenação da execução de operações de dispositivos em tarefas de maior complexidade segundo informações contextuais / The Internet of Things (IoT) is the term used to define the new Internet scenario, characterized by connecting a variety of devices that have wireless communication interfaces and are immersed in a physical environment. The IoT environments are open, where new components can be incorporated; distributed, characterized by several components networked; and dynamic. These characteristics bring many challenges for the development of applications that seek to access, integrate and analyze the amount of data produced by these devices. In this sense, this paper proposes a software architecture for the development of applications in the context of IoT. The proposed architecture is made up of several layers characterized by different technologies. The technologies used are Multi-Agent Systems, Service Oriented Architecture and Web Semantics. To demonstrate the feasibility of the proposal, a prototype of the architecture was developed and applied in a case study in the context of home automation. The results presented show that the architecture demonstrated ability to identify different devices, operations, and services; and coordinate the executions of operation of devices in more complex tasks according to the available contextual information

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:06:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5689.pdf: 7157103 bytes, checksum: 6394b210d78146b40e721a0693b0654b (MD5) Previous issue date: 2009-06-19 / Financiadora de Estudos e Projetos / System reuse is a Software Engineering technique that proposes the construction of software systems from existing artifacts. One way to develop systems reusing code and project in a specific domain is using application generators. These generators automate part of the development process, reduce costs, allow the increase of the development team productivity, enhance systems quality and minimize error insertion arising from the implementation phase. The GawCRe (Web based Application Generator to the Rehabilitation Clinic domain) was developed using the software product lines technique based in the SiGCli (Rehabilitation Clinics Management System) pattern language. This generator went through some maintenance in order to allow the MySQL RDBMS usage, as well as to carry out version control of the generated applications and increase its domain to others related to it. Currently, there is interest in the usage of Service Oriented Architectures (SOA) to support the construction of software applications that use services available in a network, as the Web. These services are an implementation of well-defined business functionality that can be used by clients of different applications. The reutilization of available services in the construction of new Web systems is increasing, reducing the rework and facilitating the maintenance of these systems. This master's thesis presents an approach to modify application generators in a way that its domain is increased by the use of Web Services provided by Service Oriented Architecture. This architecture eases systems' adaptation, making them dynamic, as their services can be swapped in runtime. This allows future maintenances to be eased, because modifications in the services are reflected in the applications without user intervention. The GAwCRe undergone for maintenance to support the use of Web Services provided by a SOA, thereby, broadening its domain. A case study was conducted using the GAwCRe and some Web Services attempt to evaluate the combined use of SOA and Application Generators. / O reúso de sistemas é uma técnica da Engenharia de Software que propõe a construção de sistemas de software a partir de artefatos já existentes. Uma das formas de desenvolver sistemas reutilizando código, projeto, em um domínio específico, é por meio de geradores de aplicação. Eles automatizam parte do processo de desenvolvimento, reduzem custos, possibilitam o aumento de produtividade da equipe de desenvolvimento, melhoram a qualidade dos sistemas e minimizam a inserção de erros provenientes da fase de implementação. O GAwCRe - Gerador de Aplicações baseadas na Web para o Domínio de Gestão de Clínicas de Reabilitação - foi desenvolvido com a técnica de linhas de produtos de software e com base na linguagem de padrões SiGCli (Sistema de Gestão de Clínicas de Reabilitação). Esse gerador passou por algumas manutenções para possibilitar a utilização do SGBD MySQL, bem como realizar controle de versões das aplicações geradas e ter seu domínio ampliado para domínios conexos ao seu. Atualmente, há o interesse em utilizar arquiteturas orientadas a serviços (SOA) para apoiar a construção de aplicações de software que utilizam serviços disponíveis em uma rede como a Web. Esses serviços são implementações de uma funcionalidade de negócios bem definida, que pode ser utilizada por clientes de diferentes aplicações. É cada vez mais constante a reutilização de serviços já disponíveis para a construção de novos sistemas Web, reduzindo retrabalho e facilitando a manutenção desses sistemas. Esta dissertação de mestrado apresenta uma abordagem para modificar geradores de aplicação, de modo que seu domínio seja ampliado com a utilização de serviços Web providos por uma arquitetura orientada a serviços. Essa arquitetura facilita a adaptação de sistemas, fazendo com que esses se tornem dinâmicos, uma vez que os seus serviços podem ser substituídos em tempo de execução. Também permite que futuras manutenções sejam facilitadas, pois as modificações, feitas nos serviços, são refletidas nas aplicações sem a intervenção do usuário. O GAwCRe passou por manutenções para que pudesse apoiar o uso dos serviços Web providos por uma SOA e, assim, ampliar o seu domínio. Um estudo de caso foi realizado utilizando o GAwCRe e alguns serviços Web buscando avaliar o uso conjunto de SOA e Geradores de Aplicação.

Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-04-11T20:06:38Z No. of bitstreams: 1 JoaoMarcosTeixeiraLacerda_TESE.pdf: 2501621 bytes, checksum: 99185146bcff087f88f53cf6f0e68bc8 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-04-16T21:47:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JoaoMarcosTeixeiraLacerda_TESE.pdf: 2501621 bytes, checksum: 99185146bcff087f88f53cf6f0e68bc8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-16T21:47:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoaoMarcosTeixeiraLacerda_TESE.pdf: 2501621 bytes, checksum: 99185146bcff087f88f53cf6f0e68bc8 (MD5) Previous issue date: 2017-06-16 / A comunicação de sistemas de informação com dispositivos biomédicos tornou-se complexa, não só devido à existência de vários protocolos de comunicação proprietários, mas também à maneira imutável de incorporar esse software a esses dispositivos. Nesse sentido, esta tese propõe uma arquitetura orientada a serviço para acessar dispositivos biomédicos como uma forma de abstrair os mecanismos de escrita e leitura de dados desses dispositivos, contribuindo assim, para que o foco da equipe de desenvolvimento de software biomédico se destine a seus requisitos funcionais, ou seja, regras de negócio relevantes para o domínio do problema. A arquitetura deste trabalho consiste em seis componentes principais: um Web Service para transporte e conversão dos dados do dispositivo, protocolos de comunicação para acessar os dispositivos, processadores de dados, um repositório de dispositivos para armazenar dados e informações transmitidas, um componente para tratamento de erros e por fim, um componente para configuração da arquitetura. Para o desenvolvimento de SOA-BD, foram utilizadas tecnologias como a linguagem XML e a linguagem de programação Java. Além disso, foram utilizados Padrões de Projeto como projeto de software. Para a validação deste trabalho, os dados foram coletados de monitores de sinais vitais em um centro de terapia intensiva utilizando o padrão médico HL7. Os testes obtiveram uma diferença de cerca de 1 segundo em termos de tempo de resposta com o uso da arquitetura. Para fins conclusivos, foi constatado que a SOA-BD obteve resultados importantes, como a redução da complexidade do protocolo de acesso, a oportunidade de tratar os pacientes em longas distâncias, permitindo um desenvolvimento mais fácil de aplicações de monitoramento e interoperabilidade com dispositivos biomédicos de diversos fabricantes. / The communication of information systems with biomedical devices has become complex not only due to the existence of several private communication protocols, but also to the immutable way that software is embedded into these devices. In this sense, this thesis proposes a service-oriented architecture to access biomedical devices to abstract the mechanisms of writing and reading data from these devices, thus contributing to enable the focus of the development team of biomedical software to be intended for its functional requirements, i.e. business rules relevant to the problem domain. The SOA-BD architecture consists of six main components: A Web Service for transport and conversion of the device data, Communication Protocols to access the devices, Data Parsers to process data, a Device Repository to store data and transmitted information, Error handling, for error handling of these information and Setup, for configuration of the architecture. For the development of SOA-BD, technologies such as the XML language and the Java programming language were used. In addition, Design Patterns were used as software design. For the validation of this work, data has been collected from vital sign monitors in an Intensive Care Unit using the HL7 standard. The tests obtained a difference of about only 1 second in terms of response time with the use of SOA-BD. For conclusive purposes, SOA-BD achieves important results such as the reduction on the access protocol complexity, the opportunity for treating patients over long distances, allowing easier development of monitoring applications and interoperability with biomedical devices from diverse manufacturers.